مجله علوم و مهندسی خوردگی
سال ششم شماره 4 (پیاپی 22، زمستان 1395)

در این پژوهش، از روش غوطه وری گرم (دمای °C750 و زمان 5 دقیقه) برای ایجاد پوشش آلومینیمی بر روی زیرلایه فولادی استفاده شد. سپس برای افزایش مقاومت به خوردگی پوشش آلومینیمی ایجاد شده، از روش اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی استفاده گردید. به منظور بررسی اثر ولتاژ اعمالی در فرایند PEO روی لایه های تولید شده، از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) برای میکروساختار و آنالیز پراش پرتوایکس (XRD) برای آنالیز فازهای پوشش استفاده شد. رفتار خوردگی نمونه ها نیز توسط آزمون های پلاریزاسیون در محلول 5/3 % سدیم کلرید بررسی گردید. نتایج نشان دادند که نمونه پوشش دهی شده در ولتاژ 400 ولت، با درصد تخلخل (86/4) و ضخامت پوشش(μm30)، دارای چگالی جریان خوردگی 8-10× 88/2 بوده که نسبت به ولتاژ های اعمالی v350 وv450 به ترتیب با چگالی جریان های خوردگی 7-10× 04/1 و7-10× 18/2ورفتار خوردگی بهتری از خود نشان می دهد و مقاومت به خوردگی آن نسبت به ولتاژهایv350 وv450 به ترتیب 98/1 و 5/2 برابر شده است.

به منظور حفظ سلامت دندان ها در طول عملیات ارتودنسی، به بیماران دهان شویه های فلوئوراید تجویز می شود. از این حیث تاثیر یون فلوئوراید بر خوردگی سیم های ارتودنسی حائز اهمیت می باشد. در مطالعه حاضر تاثیر یون فلوئوراید بر رفتار خوردگی حفره ای سیم های ارتودنسی NiTi و NiTiNb در محلول حاوی یون کلراید توسط آزمون های پلاریزاسیون با پتانسیل متغیر و پلاریزاسیون با پتانسیل ثابت بررسی شده است. نتایج حاصل نشان می دهد که سیم ارتودنسی NiTi در محلول حاوی یون کلراید دچار خوردگی حفره ای می شود و اضافه شدن یون فلوئوراید به محلول با افزایش پتانسیل حفره دار شدن به مقادیر مثبت تر، حاکی از قابلیت بازدارندگی این یون را می کند، به طوری که با کاهش غلظت یون کلراید و افزودن یون فلوئوراید، پتانسیل خوردگی حفره ای افزایش می یابد. سیم ارتودنسی NiTiNb علی رغم اینکه در محلول فلوئوراید رفتار پسیو نشان داد در محلول حاوی یون فلوئوراید و کلراید دچار خوردگی حفره ای شده است.

روکش کاری فولادها با پوششی از فولاد مقاوم به خوردگی هم از نظر اقتصادی و هم به دلیل کاهش احتمال تخریب های شدید ناشی از خوردگی، یکی از فرآیندهای مورد توجه در صنعت می باشد. روکش کاری با استفاده از جوشکاری قوس الکترود تنگستن و گاز محافظ به دلیل دارا بودن ویژگی هایی منحصر به فردی از قبیل کیفیت بالای روکش، اتصال و چسبندگی خوب روکش به فلز پایه، بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق از فولاد های زنگ نزن آستنیتی ER309L به عنوان لایه اولیه و E316L به عنوان لایه نهایی در فرآیند روکش کاری بر روی فولادGr70 -SA516 با استفاده از فرآیند جوشکاری قوسی الکترود تنگستن و گاز محافظ (GTAW) استفاده شده است. همچنین تاثیر حرارت ورودی نیز مورد بررسی قرار گرفته است. میزان فریت توسط دستگاه فریت سنج و نمودار WRC اندازه گیری شده است. مقاومت به خوردگی نمونه ها به روش پتانسیو دینامیک مورد ارزیابی قرار گرفته است. با توجه به نتایج بدست آمده مشاهده شد که با افزایش حرارت ورودی، مقاومت به خوردگی کاهش می یابد و بیشترین مقاومت به خوردگی در حرارت ورودی حداقل(j/mm5/574) مشاهده گردید.

در این مطالعه تاثیر تعداد مراحل پوشش دهی بر مورفولوژی و خواص پوشش ایجادشده بر روی تیتانیم خالص تجاری توسط روش اکسیداسیون پلاسمای الکترولیتی با جریان DC موردمطالعه قرار گرفت. پوشش دهی به صورت دومرحله ای و در دو الکترولیت سیلیکاتی و کلسیم فسفاتی انجام گرفت. تاثیر مرحله دوم پوشش دهی بر مورفولوژی و ترکیب شیمیایی، فازهای موجود در پوشش و مقاومت به خوردگی پوشش توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مجهز به آنالیز عنصری (EDS)، پراش اشعه ایکس (XRD) و آزمون پلاریزاسیون خطی بررسی شد. در پوشش دومرحله ای سیلیکاتی-کلسیم فسفاتی، با توجه به کم بودن ضخامت لایه سیلیکاتی و بیشتر شدن تبادل الکترون از زیرلایه، ولتاژ اعمالی در مرحله دوم کمتر بوده و منجر به کوچک تر شدن حفرات در نهایت بهبود خواص خوردگی پوشش نسبت به حالت تک مرحله ای می گردد، در حالی که در پوشش دومرحله ای کلسیم فسفاتی -سیلیکاتی به دلیل ضخامت بالای لایه کلسیم فسفاتی و به کارگیری ولتاژ بالاتر در مرحله دوم، حفرات درشت تر شده و مقاومت به خوردگی پوشش کاهش یافته است.

پوشش دهی به روش اکسیداسیون الکترولیتی پلاسما یی روشی نسبتا جدیدی برای افزایش مقاومت به خوردگی فلزاتی مانند تیتانیم، آلومینیم، منیزیم و زیرکونیم می باشد. در این مقاله به بررسی اثر افزودن هیدروکسید سدیم بر ریزساختار و مقاومت به خوردگی پوشش ایجاد شده توسط الکترولیت فسفاتی روی زیرلایه تیتانیم خالص به روش اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی پرداخته می شود. به منظور بررسی رفتار خوردگی، نمونه ها در محلول رینگر قرار داده شدند و آزمون های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی مورد استفاده قرار گرفتند. ریزساختار، فازهای موجود در پوشش و آنالیز شیمیایی آن به ترتیب با استفاده از تصاوبر میکروسکوپ الکترونی روبشی، الگوی پراش پرتو ایکس و طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس بررسی شدند. نتایج حاصل از آزمون خوردگی نشان داد که افزودن هیدروکسید سدیم به الکترولیت پوشش دهی سبب افزایش مقاومت به خوردگی پوشش خواهد شد. افزودن هیدروکسید سدیم باعث کاهش ولتاژ شکست دی الکتریک و جذب بیشتر فسفر می شود. همچنین با تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی مشخص شد که حضور هیدروکسید سدیم باعث اصلاح ساختار پوشش، کاهش حفرات سطحی و رشد پوشش می شود.

در این تحقیق، نتایج تاثیر چرخه کاری بر مقاومت به خوردگی و پوشش نانو کامپوزیتی نیکل- مس- اکسید سریم (Ni-Cu-CeO2) از آبکاری به روش رسوب دهی الکتروشیمیایی پالسی ارائه شد. پوشش نانو کامپوزیتیNi-Cu-CeO2 از طریق رسوب همزمان نانو ذات اکسید سریم با اندازه میانگین ذرات 10 تا 30 محصول شرکت لیفلان آمریکا با درجه خلوص 97/99 درصد و ساختار کریستالی سریا (ceria) در زمینه نیکل - مس در طی مدت زمان فرایند آبکاری بدست آمد. میانگین اندازه ضخامت پوشش نانو کامپوزیتی بر روی زیر لایه ی فولادی کم کربن از جنس ورق 37.st، mμ 26 بدست آمد. مورفولوژی سطح و ترکیب پوشش ها توسط میکروسکوپ الکترونی گسیل میدانی (FESEM) مجهز به دستگاه آنالیز EDX مورد بررسی قرار گرفت. مشاهده شد که مورفولوژی سطح پوشش نانو کامپوزیتی Ni-Cu-CeO2، هموارتر و متراکم تر، همراه با ساختار ریز و نانو ذرات اکسید سریم به صورت یکنواخت در زمینه نیکل - مس پوشش توزیع شده اند. رفتار الکتروشیمیایی پوشش ها در محلول 3.5 درصد NaCl در دمای°C 25 توسط پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج آزمون پلاریزاسیون نشان داد که با افزایش چرخه کاری، جریان خوردگی افزایش یافته و پتانسیل خوردگی به مقادیر با پتانسیل منفی تر میل می کند. در نتیجه منجر به کاهش مقاومت به خوردگی پوشش می شود. همچنین نتایج آنالیز EDX نشان داد که با افزایش چرخه کاری میزان نانو ذرات در پوشش کاهش پیدا می کند.

پیش بینی عملکرد حفاظتی پوشش ها قبل از استفاده در میادین عملیاتی فاکتوری بسیار مهم و کلیدی می باشد. انجام آزمایشات کنترل کیفیت مطابق استانداردهای بین المللی غالبا زمانبر و نتایج آنها نیز کیفی است. در این پژوهش سعی شده است، راهبردی جدید برای سنجش عملکرد پوشش های سطوح داخلی مخازن و ظروف پالایشگاهی تهیه شود که ضمن سرعت در ارزیابی، بتوان با استفاده از نتایج کمی، قضاوت دقیق تری از خواص حفاظتی پوشش ها به عمل آورد. آزمایشات خیساندن پوشش، غوطه وری و امپدانس الکتروشیمیایی در دمای بالا و چسبندگی خشک و تر بعد از اتمام آزمایش غوطه وری، به عنوان آزمون های کلیدی انتخاب و بر روی چهار پوشش اپوکسی تجاری مختلف انجام شده است. با انجام آزمایشات آنالیز شیمیائی مانند طیف سنجی FTIR و آنالیز حرارتیTGA بررسی واکنش مخلوط استوکیومتری دو جز اپوکسی و هاردنر و خواص فیزیکی ماتریس پلیمر و تاثیر آن بر مقاومت پوشش در مقابل خوردگی بررسی شده است. نتایج آزمایشات آنالیزی مختلف نشان داد که پوشش های انتخابی به لحاظ ساختار شیمیائی و دمای انتقال شیشه ای (Tg) متفاوت می باشند. نتایج حاصل از آزمایشات مکانیکی و الکتروشیمیایی نیز موید آن است که عملکرد حفاظتی این پوشش ها تابع ساختار شیمیائی و دمای Tg ماتریس پلیمری می باشد. از سوی دیگر با استفاده از این راهبرد پیش بینی عملکرد حفاظتی پوشش ها در مدت کوتاه و به صورت کمی امکان پذیر است. نتایج آزمایشات انجام شده روی این چهار نوع پوشش اپوکسی نشان داد که اگر چه نوع پایه پوشش در هر چهار مورد اپوکسی و بنا به توصیه سازنده مناسب برای استفاده در شرایط سرویس است اما عملکرد حفاظتی و مقاومت آنها در مقابل نفوذ الکترولیت بسیار متفاوت می باشد.