اثر میزان فسفر و عملیات حرارتی دما بالا و دما پایین بر خصوصیات پوشش نانو کامپوزیتی Ni-P-GO الکترولس روی آلیاژ منیزیم

نوع مقاله: مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج

2 گروه مهندسی مواد ومتالورژی-دانشکده فنی و مهندسی-دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج-کرج -ایران

10.30501/jamt.2020.232447.1091

چکیده

نظر به اهمیت آلیاژهای منیزیم به جهت وزن کمشان، حذف محدودیت‌های سطحی مانند سایش و خوردگی به توسعه و افزایش کاربرد آنها کمک می‌کند. در تحقیق حاضر، پوشش نانوکامپوزیتی Ni-P-GO به روش الکترولس بر سطح AZ31D اعمال گردید. پس از آبکاری، عملیات کریستالیزاسیون در دو دمای °C۲۵۰ و °C۵۰۰ به مدت یک ساعت انجام شد. نتایج بررسی‌ به وسیله تفرق پرتو ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) نشان داد که پوشش با مورفولوژی گل‌کلمی به صورت نیمه آمورف بر سطح نمونه تشکیل شده است و پس از کریستالیزاسیون با حفظ مورفولوژی در کنار رشد کلونی‌های پوشش، فازهای میانی فسفید-نیکل تشکیل شدند. با افزایش میزان فسفر زمینه، تمایل برای جذب نانو‌صفحات GO افزایش یافت. در دماهای پایین، در ابتدا فاز Ni2P تشکیل گردید که با افزایش میزان فسفر زمینه و دمای کریستالیزاسیون این فاز به Ni3P تبدیل گردید. این عمل افزایش سختی را به جهت ترسیب فازهای میانی و کریستالیزاسیون درپی داشت. با افزایش فسفر زمینه در دمای °C۵۰۰ انرژی لازم برای تشکیل فازهای ناپایدار Ni5P2 و Ni8P3 تامین گردید. نتایج آزمون پلاریزاسیون نشان داد که اعمال پوشش در مقایسه با زیرلایه منجر به افزایش مقاومت به خوردگی می‌گردد. افزایش فسفر در زمینه به جهت افزایش چگالی لایه هیپوفسفیتی منجر به افزایش مقاومت به خوردگی می‌گردد. با انجام عملیات حرارتی مقاومت به خوردگی در مقایسه با حالت بدون عملیات حرارتی کمتر شد. با افزایش دمای عملیات حرارتی جریانی به میزان 424/0 A/cm2µ از سطح گذشت که بازهم از جریان عبوری 328/1 A/cm2µ که مختص زیرلایه بدون پوشش می‌باشد، کمتر است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The effect P content of high and low temperature heat treatment on the properties of Ni-P-GO electroless nanocomposite coating on magnesium alloy

نویسندگان [English]

  • Mehrdad Hanachi 1
  • Zahra Sadat Seyedraoufi 2
2 Department of Materials Engineering, Karaj Branch, Islamic Azad University, Karaj, Iran
چکیده [English]

In this study, Ni-P-GO nanocomposite coating was applied on the AZ31D surface by the electroless method. After coating, the crystallization process was carried out at 250°C and 500°C temperatures for one hour. As a result, microstructural studies by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) revealed that a coating with the semi-amorphous cauliflower morphology formed on the surface. Moreover, after the crystallization process not only the morphology was preserved and the coating colony experienced growth, but also the intermediate phase of nickel phosphide was formed. Therefore, the results showed that as P content increases, the tendency to absorb GO nanoparticles increases. At low temperatures, the Ni2P phase was initially formed. However, as the P content and the crystallization temperature increased Ni2P transformed to Ni3P. As a consequence, this improved the hardness due to both precipitation of the intermediate phases and the crystallization process. As the P increased at 500°C, the energy needed for forming unstable Ni5P2 and Ni8P3 phases was provided. The results of the polarization test showed that applying the coating in comparison with the substrate leads to an increase in corrosion resistance. Besides, increasing P in the field increases the density of the hypophosphite layer which leads to an improvement in corrosion resistance. Corrosion resistance diminished as heat treatment was conducted. Also, as the temperature of the heat treatment increased, 0.424 microamperes per square centimeter current passed the surface, which is still lower than 1.328 microamperes per square centimeter current, this is specific to the uncoated substrate.

کلیدواژه‌ها [English]

  • coating
  • Electroless
  • Heat treatment
  • corrosion
  • AZ31D

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 04 تیر 1399
  • تاریخ دریافت: 03 خرداد 1399
  • تاریخ بازنگری: 02 تیر 1399
  • تاریخ پذیرش: 04 تیر 1399