فهرست مطالب

علوم و مهندسی سطح ایران - پیاپی 20 (1393)
  • پیاپی 20 (1393)
  • تاریخ انتشار: 1393/03/10
  • تعداد عناوین: 10
|
  • کیانوش طاهرخانی، فرشاد محبوبی صفحات 1-11
    این مقاله به بررسی تاثیر پارامتر های نیتروژن دهی پلاسمایی شامل فرکانس و چرخه کاری (Duty Cycle) بر قطعات با شیار های مختلف می پردازد. نمونه ها با اتصال یک بلوک فلزی دارای شیار های منظم با ضخامت های 2، 4، 6، 8 و 10 میلی متر، پهنای 20 میلی متر و عمق 40 میلی متر به یک تسمه فولادی از جنس 2344/1DIN فولاد گرم کار به ابعاد 30×40×60 میلی متر مکعب تهیه شده اند. سپس نمونه های تهیه شده تحت اتمسفر حاوی N2 %25-H2 %75، در دمایC 500، در چرخه های کاری 40%، 60% و 80% و فرکانس های 8 و 10 کیلوهرتز به مدت 5 ساعت نیتروژن دهی پلاسمایی شد. سپس خواص سطوح شیارها توسط آزمایشات SEM، XRD، ریز سختی سنجی و زبری سنجی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایشات نشان داد که سطح کلیه نمونه های نیتروژن دهی پلاسمایی شده به وسیله ذرات نیتریدی گل کلمی شکل پوشیده شده است. تشکیل این ذارات نیتریدی گل کلمی شکل ناشی از کندوپاش سطح طی فرآیند است. با افزایش ضخامت شیار، فرکانس و چرخه کاری، زبری سطوح افزایش می یابد. همچنین ریز سختی سطح با افزایش ضخامت شیار و چرخه کاری افزایش می یابد که علت آن افزایش در صد رسوبات نیتریدی تشکیل شده در سطح می باشد. اثر پدیده کاتد توخالی در شیار 2 میلی متر و چرخه کاری80% در روش نیتروژن دهی پلاسمایی معمولی (CPN) اتفاق می افتد که این امر موجب بیش گرمایش نمونه ها شده و باعث افزایش زبری و کاهش سختی سطح می شود. نتایج آنالیز تفرق اشعه ایکس نشان داد که در سطح کلیه نمونه ها فازهای: Fe4N ́γ و ε: Fe2-3N تشکیل می شود. کاهش چرخه کاری و افزایش ضخامت شیارها باعث افزایش نسبت فاز ε به ́γ می شود.
    کلیدواژگان: نیتروژن دهی پلاسمایی پالسی، فرکانس، چرخه کاری، فولاد گرم کارAISI H13
  • امید عود باشی صفحات 13-29
    اشیای فلزی باستانی در درازمدت در محیط خاک دستخوش خوردگی شده و سطح آن ها با محصولات خوردگی پوشیده می شود. ماهیت محصولات و لایه های خوردگی شکل گرفته در این اشیاء به شرایط محیط دفن، نوع و خواص فلز/آلیاژ بستگی دارد. در این مقاله به مطالعه لایه های خوردگی در تعدادی از اشیای برنزی باستانی متعلق به محوطه سنگتراشان لرستان (هزاره اول ق.م) پرداخته شده است. هدف از این پژوهش، شناسایی ماهیت شیمیایی لایه ها و محصولات خوردگی تشکیل شده و تحلیل ریخت شناسی خوردگی از نقطه نظر لایه نگاری محصولات خوردگی است. لایه ها و محصولات خوردگی با استفاده از روش های آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپی الکترونی روبشی همراه با طیف سنجی تفرق اشعه ایکس (SEM-EDS) و میکروسکوپ نوری (OM) مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج لایه نگاری بیانگر شکل گیری ریخت شناسی متشکل از ساختاری سه لایه است. تشکیل این ریخت شناسی مرتبط با وقوع پدیده مس زدایی و اکسیداسیون داخلی همراه با تشکیل لایه غنی از قلع و نیز تشکیل ترکیبات ثانویه حاوی ایزومرهای کربنات قلیایی مس در سطح نمونه ها است. در مجموع، محصولات و ریخت شناسی خوردگی موجود در اشیای برنزی نشان دهنده ایجاد خوردگی یکنواخت در آنهاست که شباهت هایی با خوردگی نوع اول در اشیای برنزی باستانی دارد.
    کلیدواژگان: لایه نگاری خوردگی، برنزهای باستانی، سنگتراشان، مس زدایی، اکسیداسیون داخلی، کربنات های قلیایی مس، اکسید قلع IV
  • یاسین عبدالهی، علیرضا صبور روح اقدم صفحات 31-38
    با استفاده از یک روش آندایز آلومینیم، فیلم نانوکامپوزیتی آندایز حاوی نانوپودر SiC (با ذرات حداکثر 50 نانومتر) بر روی آلومینیم خالص تجاری (Al 30/99%) تشکیل شد. میکروساختار و خواص فیلم اکسیدی بوسیله میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکرو آنالیز پراکنش اشعه X (EDX) بررسی شدند. به منظور ارزیابی خواص مکانیکی فیلم نانوکامپوزیتی، میکروسختی و تست سایش انجام شدند. نتایج نشان می دهند که فیلم های نانوکامپوزیتی حاوی نانوپودر SiC، افزایش میکروسختی و مقاومت به سایش دارند. غلظت بهینه نانوپودر اضافه شده به الکترولیت اندازه گیری شده در این تحقیق، برابر 7 گرم بر لیتر است. در شرایط بهینه، میکروسختی616 نوپ، ضریب اصطکاک 534/0 و کاهش وزن ناشی از سایش 81/0 میلی گرم است، در حالی که نمونه بدون ذرات SiC دارای میکروسختی 528 نوپ و ضریب اصطکاک 653/0 و کاهش وزن آن 53/1 میلی گرم است.
    کلیدواژگان: فیلم نانوکامپوزیتی آندایز، نانوپودر SiC، میکروسختی، مقاومت به سایش، آنالیز EDX
  • محمد انصاری، رضا سلطانی، محمود حیدرزاده سهی صفحات 39-45
    در این تحقیق امکان ایجاد لایه های سطحی نازک حاوی ترکیبات بین فلزی پایه کروم روی آلیاژ آلومینیم 6061 با استفاده از آلیاژسازی سطحی توسط لیزر مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا پوشش کروم به همراه لایه های اولیه مس و نیکل در جمع به ضخامت 15 میکرومتر از طریق آبکاری الکتریکی روی زیرلایه آلومینیم 6061پیش نشست شد و سپس تحت عملیات آلیاژسازی سطحی توسط لیزر Nd:YAG پالسی با توان ها و سرعت های روبش مختلف قرار گرفت. نتایج حاصل از بررسی نمونه ها با استفاده از میکروسکوپ نوری، الکترونی روبشی و پراش سنجی پرتو ایکس (XRD) نشان داد که اضافه کردن عناصر نیکل و کروم برای کاهش حساسیت به ترک خوردگی و بهبود سختی لایه آلیاژ شده روی سطح آلومینیم مناسب است و منجر به تشکیل ترکیبات بین فلزی Al11Cr2، Al2Cu، Al3Ni2 می شود و همچنین آزمون میکروسختی روی مقاطع عرضی نمونه ها انجام گرفت که افزایش سختی حدود 6 برابر زیرلایه اولیه را در نمونه های آلیاژسازی شده نشان داد.
    کلیدواژگان: آلیاژسازی سطحی، لیزر Nd:YAG، کروم، آلومینیم
  • فاطمه هاشمزاده صفحات 47-53
    در این تحقیق، تولید پوشش های شفاف نانوکامپوزیتی پلی یورتان اکریلیکی/ نانوسیلیکا رسوبی و مشخصه یابی سایشی آن بر روی سطح فولاد ساده کربنی مورد پژوهش قرار گرفته است. پوشش های فوق یکی از پرمصرف ترین مواد به عنوان روکش شفاف خودروها هستند. برای رسیدن به فرآیند پخش مناسب نانوذرات در زمینه پلیمری، از دو نوع همزن مغناطیسی و دیسکی دور بالا بهره گرفته شد. به منظور بررسی خواص مکانیکی و سایشی این پوشش ها از آزمون های ضربه، میکروسختی و سایش پین روی دیسک استفاده شد. نتایج حاکی از افزایش محسوس این مشخصه ها با افزودن درصد های مختلف وزنی نانو ذرات بود. تصاویر SEM از مسیر سایش نمایانگر مکانیزم غالب خستگی سطحی در فرآیند سایش پین روی دیسک است. براساس یافته های پروژه حاضر، نانو کامپوزیت شفاف نشان داد که با ایجاد پوششی ارزان همراه با خواص فیزیکی و مکانیکی برتر، پتانسیل لازم جهت کاربرد و جایگزینی با پوشش های شفاف خودرویی معمولی و متداول را دارد.
    کلیدواژگان: پوشش های شفاف خودرویی، نانو کامپوزیت، پلی یورتان اکریلیکی، نانو سیلیکا
  • مصطفی اورگان، فریده طباطبایی صفحات 55-64
    در این پژوهش رفتار تریبوخوردگی پوشش های الکترولس نانوساختار نیکل- فسفر ایجاد شده بر روی نمونه های فولادی در محلول 5/3% کلرید سدیم در دو حالت خام و عملیات حرارتی شده مورد ارزیابی قرار گرفته است. بدین منظور، ابتدا پوشش نیکل- فسفر با درصد فسفر بالا بر روی زیر لایه هایی از جنس فولاد کم کربن به روش الکترولس ایجاد شد و سپس نمونه های پوشش داده شده به صورت همدما در دماهای ̊C400 (HT400) و ̊C600 (HT600) به مدت 1 ساعت آنیل شدند. رفتار الکتروشیمیایی پوشش ها توسط روش پلاریزاسیون پتانسیودینامیک در محلول 5/3% وزنی کلرید سدیم مورد ارزیابی قرار گرفت. آزمون های تریبوخوردگی نیز در محلول 5/3% وزنی کلرید سدیم انجام شدند. میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و پروفیلومتری سه بعدی برای مطالعه خراش سایشی استفاده شدند. نتایج نشان داد که بیشترین مقاومت به تریبوخوردگی و کمترین میزان ضریب اصطکاک برای پوشش نیکل- فسفر عملیات حرارتی شده در ̊C600 به دست آمد.
    کلیدواژگان: پوشش، الکترولس، نیکل، نانوساختار، تریبوخوردگی، عملیات حرارتی
  • سعید بهرام زاده صفحات 67-77
    در این پژوهش، پوشش کامپوزیتی نیکل- کاربید سیلیسیم که در پوشش دهی جداره داخلی سیلندرهای موتور، بسیار مورد استفاده قرار می گیرد، به روش رسوب دهی همزمان الکتریکی در حمام سولفامات نیکل ایجاد شد. در طول فرآیند از حضور همزمان همزن مکانیکی و آلتراسونیک استفاده گردید. آزمون سایش به روش پین روی دیسک و در محدوده دمایی °C300- 25 بر روی پوشش ها انجام گرفت و رفتار تریبولوژیکی پوشش در دمای محیط و دماهای بالا ارزیابی شد. نتایج به دست آمده نشان داددر دماهای °C200 و °C300، که نزدیک به دمای کاری سیلندرها است، پوشش با کاهش شدید مقاومت سایشی روبرو می شود. در دمای اتاق و °C100، جدا شدن ذرات از سطح و مقادیر کاهش وزن بسیار کم بود، اما با افزایش دمای آزمون، مقاومت سایشی بسیار کاهش یافت. از سوی دیگر افزایش دمای سایش سبب شد تا مقادیر میانگین ضریب اصطکاک از حدود 36/0 در دمای محیط، به ترتیب به 42/0، 65/0 و60/0 در دماهای 100، 200 و 300 درجه سانتیگراد افزایش یابند.
    کلیدواژگان: پوشش کامپوزیتی، نیکل، کاربید سیلیسیم، رسوب دهی همزمان الکترشیمیایی، سیلندر موتور، رفتار تریبولوژیکی، دمای بالا
  • مسعود عطاپور صفحات 79-88
    در این پژ‍وهش به بررسی تاثیر عملیات سطحی اصطکاکی اغتشاشی بر رفتار خوردگی آلیاژTi-6Al-4V پرداخته شده است. برای این منظور، آزمون های پتانسیل مدار باز، پتانسیودینامیک و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی در محلول رینگر و دمای°C 37 انجام شد. نتایج آزمون های پلاریزاسیون نشان داد که آلیا‍ژ‍‍ Ti-6Al-4V قبل و بعد از عملیات اصطکاکی اغتشاشی بصورت خودبخودی رویین شده و تا پتانسیل 3 ولت (نسبت به الکترود کالومل اشباع) بدون حفره دار شدن باقی مانده است. با وجود این، فرآیند اصطکاکی اغتشاشی باعث افت مقاومت خوردگی آلیاژ Ti-6Al-4V شده است. نتایج آزمون های امپدانس با استفاده از یک مدار معادل با تطابق عالی شبیه سازی شد و اطلاعات لازم پیرامون خواص لایه رویین با استفاده از نرم افزار ZViewاستخراج شد. نتایج نشان داد که فیلم رویین تشکیل شده روی فلز پایه مقاومت پلاریزاسیون بالاتری (بیش از دو برابر) نسبت به نمونه عملیات شده دارد. همچنین بر اساس نتایج آزمون پتانسیودینامیک، دانسیته جریان خوردگی پس از عملیات به دو برابر دانسیته جریان خوردگی فلز پایه افزایش یافت. تغییرات ریزساختاری و ناهمگنی ترکیب شیمیایی ناشی از عملیات اصطکاکی اغتشاشی عامل کاهش مقاومت خوردگی تشخیص داده شد.
    کلیدواژگان: خوردگی، عملیات سطحی اصطکاکی اغتشاشی، طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی، آلیاژ Ti، 6Al، 4V
  • محسن اسدی اسدآبادی صفحات 89-102
    در این تحقیق، چهار فولاد آستنیتی کروم- منگنزدار- (بدون نیکل) توسط کوره ذوب القایی تحت خلا تولید شدند. سپس ورق هایی از آن به ضخامت 10 میلی متر با عملیات های نورد گرم متوالی حاصل شد. مطالعات متالوگرافی نشان داد که این فولادها دارای ریزساختار تکفاز آستنیت هستند. رفتار خوردگی این فولادها در محلول 01/0 مولار اسید سولفوریک، توسط آزمون های پتانسیل مدار باز، پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی ارزیابی شد. نتایج نشان داد که پتانسیل مدار باز چهار فولاد آستنیتی کروم- منگنزدار با گذشت زمان به سمت مقادیر مثبت انتقال می یابد. همچنین منحنی های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک نشان دادند که چهار فولاد آستنیتی کروم- منگنزدار رفتار رویین عالی نشان می دهند
    کلیدواژگان: فولاد آستنیتی کروم، منگنزدار، (بدون نیکل)، رفتار خوردگی، اسید سولفوریک، طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی
  • کوروش شیروانی صفحات 103-111
    در این تحقیق رفتار شوک حرارتی پوشش سرامیکی ZrO2-8%Y2O3 اعمالی به روش پاشش حرارتی بر روی سوپرآلیاژ In-738LC آلومینایز شده مورد بررسی قرار گرفته است. آزمون شوک حرارتی شامل انجام سیکل های سریع گرمایش-سرمایش بین دو دمای oC 1100 و oC 300 بود. به منظور تشخیص آغاز تخریب های ماکروسکوپی نظیر ترک خوردن و پوسته شدن، بررسیهای چشمی پس از هر سیکل بر روی نمونه ها انجام گرفت. شناسایی ریزساختار پوشش قبل و طی آزمون شوک حرارتی به کمک میکروسکوپ های نوری و الکترونی و آنالیز EDS انجام شده است. نتایج نشان داد که ضخیم شدن پوسته اکسیدی (TGO) در فصل مشترک لایه های سرامیکی و آلومینایدی، رشد ناحیه نفوذ بینابینی پوشش آلومینایدی و استحاله فازی β-NiAlàγ''-Ni3Al در پوشش آلومینایدی از جمله ویژگیهای رفتاری مهم این پوشش در شرایط آزمون شوک حرارتی می باشد. همچنین مشخص شد که تخریب در این سیستم پوششی شامل مراحل متوالی جوانه زنی و رشد گسترده حفرات اکسیداسیون در سطح لایه آلومینایدی، جوانه زنی ترک در لایه TGO و اشاعه ترک ها به لایه سرامیکی می باشد.
    کلیدواژگان: ZrO2، 8%Y2O3، پوشش آلومینایدی، لایه TGO، سوپرآلیاژ In، 738LC، پاشش حرارتی، شوک حرارتی
|
  • K. Taherkhani, F. Mahboubi Pages 1-11
    In this research، the effects of plasma nitriding parameters including frequency and duty cycle investigated on samples with different grooves. Sample assemblies consisting of rectangular grooved steel blocks with groove dimensions of 2، 4، 6، 8 and 10 (T) ×40 (H) ×20 (L) and DIN/2344 steel plate (substrates) with dimensions of 30×40×60، then were prepared the sample assemblies were nitrided under the atmosphere content of 75%H2-25%N2، at temperature of 500 c، duty cycles of 40%، 60% and 80% and with frequencies of 8 and 10 kHz for 5 hours. Then the property of grooves surfaces investigate by experiments of the SEM، XRD، Roughness and Micro Hardness measurement. The results of the experiments showed that the surface of the plasma nitriding samples are covered by cauliflower form of particles that formation of this particles in plasma nitriding samples are due to sputtering of the surface during the process. With increasing thickness of the groove، frequency and duty cycle، roughness of surfaces raise. Also micro hardness rise with increasing the thickness of the groove and duty cycle resulting from the increase in percent of deposition particle nitride.. Hollow cathode phenomena occurred in sample with 2mm groove and 80% duty cycle in CPN. This will result in over heating of the sample which leads to a decrease hardness of the surface and an increasing in the Roughness of the surface. Also the results of the experiments XRD showed that، in the surface all of the samples form of γ΄: Fe4N and ε: Fe2-3N phases which proportion of ε to γ΄ increased by decreases duty cycle and increase the groove width.
    Keywords: Pulse Plasma Nitride, Frequency, Duty Cycle, Hot Work Steel AISI H13
  • Omid Oudbashi Pages 13-29
    The archaeological metallic artefacts have suffered corrosion in long-term period and their surface covers with various corrosion products. The nature of corrosion compounds and layers occurred in metallic artefacts is strongly related to burial environment conditions and type and characteristics of the metal/alloy. In this paper، the corrosion layers and morphology has studied in some bronze artefacts from Sangtarashan ancient site، Luristan (1st millennium BC). The aim of this research is identification of corrosion layers composition and corrosion morphology by stratigraphy and chemical analysis of corrosion products. For this purpose، bronze samples were selected and analyzed by SEM-EDS، XRD and OM (Optical Microscopy) methods. The results show decuprification and internal oxidation with formation of a tin-rich layer and basic copper carbonate isomers at the surface of samples. This morphology has a three layered structure. This morphology and mechanism of corrosion in ancient bronzes shows the uniform surface or noble patina that observes in buried bronzes and have some similarities to corrosion type I that has been explained in some literature.
    Keywords: Corrosion Stratigraphy, Archaeological Bronzes, Sangtarashan, Decuprification, Internal Oxidation, Basic Copper Carbonates, Tin (IV) Oxide
  • Yasin Abdollahi, Alireza Sabour Rouhaghdam Pages 31-38
    With an anodizing method، anodized nanocomposite films containing SiC nanopowders (up to 50 nm)، were formed on commercial pure Aluminum (99. 30% Al). The microstructures and properties of the oxide films were studied by optical microscopy، scanning electron microscopy (SEM) and Energy dispersive x-ray microanalysis (EDX). To evaluate the mechanical properties of the nanocomposite films، microhardness and wear resistance tests were performed. Results indicate that the nanocomposite films including SiC nanopowders have increased microhardness and wear resistance. The optimal amount of SiC nanopowders added to electrolyte، in this work، was 7 gr/lit. Under the optimal conditions، the microhardness is 616 knoop، the friction coefficient of 0. 534 and the weight loss is 0. 81 mg، while in the sample without SiC nanopowders: the microhardness is 528 knoop، the friction coefficient of 0. 653 and the weight loss is 1. 53 mg.
    Keywords: Anodizing nanocomposite film, SiC nanopowders, Microhardness, Wear resistance, EDX analysis
  • M. Ansari, R. Soltani, M. Heydarzadeh Sohi Pages 39-45
    In this study the feasibility of obtaining thin surface layer of chromium based intermetallic compounds on Al–6061 substrate was studied by using laser surface alloying (LSA). The initial layers of copper، nickel and chromium with a total thickness of 15 micrometers was electroplated on Al substrates and subsequently laser alloyed by using pulsed Nd: YAG at various output power and scanning rates with argon gas shielding. Analyses of samples using optical and scanning electron microscopy and X-ray diffraction (XRD) showed that adding nickel and chromium are suitable to reduce susceptibility of cracking and improving surface hardness of alloyed layer on aluminum due to the formation of intermetallic compounds such as Al11Cr2، Al2Cu، Al3Ni2. Microhardness test was performed on cross-sections of specimens and it showed a significant increase (6 times) in hardness of alloyed-layer compared to the Al substrate.
    Keywords: Surface alloying, Pulsed Nd:YAG laser, Chromium, Aluminum
  • Y. Hashemzadeh, M. Salehi, M. Panjepour Pages 47-53
    In the present research، production and wear characterization of acrylic based polyurethane- precipitated nanosilica clear coats on carbon steel substrates were investigated. Nowadays، acrylic based polyurethane are the largest coatings used for automotive clear-coats. To enhance the dispersion of nanopaticles in polymer matrix، magnetic and high speed mixers were used. Mechanical and wear properties of coatings were evaluated by impact، microhardness and pin on disk wear tests. The results indicated that toughness، hardness and wear resistance were improved by increasing the nano silica content. SEM photographs of wear track illustrated that surface fatigue was the predominant wear mechanism. Finally، it was found that the cheaper and high performance nanocomposite clear coat could to replace with conventional clear coats.
    Keywords: Automotive clear coats, nanocomposite, acrylic polyurethane, nanosilica
  • F.Tabatabaei, K. Raeissi, A.Saatchi Pages 55-64
    In this study، the tribocorrosion behavior of nanostructure Ni-P electroless coatings in 3. 5 wt-% NaCl solution has been investigated. High phosphorus Ni-P coatings were deposited on mild steel by electroless plating and then they were isothermally heat treated at 400˚C (HT400) and 600˚C (HT600) for 1 h. The electrochemical behavior of the coatings was evaluated by potentiodynamic polarization technique in 3. 5 wt-% NaCl solution. Tribocorrosion tests were also done in 3. 5 wt-% NaCl solution. Scanning Electron Microscopy (SEM) and 3D profilometry were also used to study the wear scars. The results showed that the maximum tribocorrosion resistance and the lowest friction coefficient were obtained for heat treated Ni-P coating at 600˚C.
    Keywords: Coating, Electroless, Nickel, Nanostructure, Corrosion, Tribocorrosion, Heat treatment
  • M. Fazel, M. R. Garsivaz Jazi, S. Bahramzadeh, S.R. Bakhshi, M. Ramazani Pages 67-77
    In this research، the Ni-SiC composite coating، which is mostly used for coating the inner walls of engine cylinders، was carried out by electro-co-deposition from a sulfamate bath. Both of mechanical and ultrasonic stirrers were used simultaneously during the process. The wear tests were carried out from 25 ºC to 300 ºC by Pin-on-Disk method and the room and high temperature tribological behaviors of the coating were investigated. The results showed that at the 200 ºC and 300 ºC which is nearly the working temperature of the cylinders، wear resistance of coating greatly decreases. At room and 100 °C temperatures، the detachment of particles from the surface and the weight loss values were very low، but at higher test temperatures، the wear resistance highly decreased. On the other hand، increase in wear test temperature caused to increase the friction coefficient to about 0. 42، 0. 65 and 0. 60 at 100 °C، 200 °C and 300 °C rather than about 0. 36 at 25 °C، respectively.
    Keywords: electrochemical co, deposition, Ni, SiC, composite coating, engine cylinder, tribological behavior, high temperature
  • M. Atapour Pages 79-88
    In this study، the effect of friction stir surface processing on the corrosion behaviour of Ti-6Al-4V was investigated. The electrochemical corrosion properties were studied at 37°C in Ringer''s solution using open circuit potential، potentiodynamic polarisation and electrochemical impedance spectroscopy techniques. The potentiodynamic tests showed that Ti-6Al-4V exhibited spontaneous passivity before and after processing and passivity breakdown was not observed at potentials as high as 3 VSCE. However، the results indicated that the friction stir processing deteriorated the corrosion resistance of Ti-6Al-4V. The results of the impedance experiments were simulated by an equivalent circuit and a good agreement was achieved between experimental and simulated results. The circuit element values were obtained by ZView software. The EIS analysis indicated that the passive film formed on the processed specimen exhibited lower polarization resistance when compared to the base metal (by more than 2 orders of magnitude). Furthermore، potentiodynamic polarization tests showed that the corrosion current density of friction stir processed sample increased by more than 2 orders of magnitude. The inferior corrosion resistance was attributed to the microstructure changes and alloying elements heterogeneity due to friction stir processing.
    Keywords: Corrosion, Friction stir surface processing, Electrochemical Impedance spectroscopy, Ti, 6Al, 4V
  • A. Fattah, Alhosseini, S. Alizad, M. Asadi Asadabad Pages 89-102
    In this study، four Cr-Mn- (Ni-free) austenitic steels were fabricated by vacuum induction furnace. Then plates with 10 mm thickness were fabricated by hot-rolling. Metallography observations have shown that these steels hasve a single γ-phase structure. The Corrosion behaviour of these steels in 0. 01 M H2SO4 solution was investigated using by open-circuit potential، potentiodynamic polarization، and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The results indicated that the open-circuit potentials of the four Cr-Mn austenitic steels were found to shift towards positive direction. Also، the potentiodynamic polarization curves suggested that the four Cr-Mn austenitic steels showed excellent passive behaviour.
    Keywords: Cr, Mn, (Ni, free) austenitic steel, Corrosion behavior, Sulphuric acid, Electrochemical impedance spectroscopy
  • K. Shirvani, S. Mastali Majdabadi, H.Abdollahpour Pages 103-111
    Thermal shock behaviour of thermal sprayed ZrO2-8%Y2O3 coating on aluminized superalloy In-738LC has been investigated. Thermal shock experiments consisted of rapid thermal cycling between 1100 ºC and 300 ºC. Visual observations were conducted after each cycle in order to identify macroscopic features such as macrocraking and spallation. Coating characterization before and after the thermal cycling was conducted by means of optical and scanning electron microscopes as well as EDS analysis. The results demonstrated that the coating response to the thermal cycling was consisted of TGO thickening، extending of the interdiffusion zone and transformation of β-NiAlγ''-Ni3Al in the aluminide coating. In addition، failure of the coating system comprised of pitting oxidation at aluminide topcoat، nucleation of cracks in TGO، and finally cracks propagation into the ceramic layer.
    Keywords: ZrO2, 8%Y2O3, Aluminide coating, TGO layer, Superalloy In, 738LC, Thermal spray, Thermal shock