بررسی اثر غلظت سدیم کربنات روی خواص خوردگی پوشش نیتروکربوره به روش پلاسمای الکترولیتی کاتدی
محورهای موضوعی : فصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوینسید محمد نوری 1 , چنگیز دهقانیان 2
1 - فارغ التحصیل کارشناسی ارشد مهندسی مواد گرایش شناسایی و انتخاب مواد، دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، پردیس دانشکدههای فنی، دانشگاه تهران
2 - استاد رشته مهندسی مواد، دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، پردیس دانشکدههای فنی، دانشگاه تهران
کلید واژه: امپدانس الکتروشیمیایی, پلاسمای الکترولیتی, نیتروکربوراسیون, پلاریزاسیون پتنسیودینامیک,
چکیده مقاله :
در این تحقیق پوشش نیتروکربوره به روش پلاسمای الکترولیتی کاتدی روی فولاد ساده کربنی Ck45 در الکترولیت حاوی اوره و سدیم کربنات اعمال گردید. به منظور بررسی اثر غلظت افزودنی سدیم کربنات روی مشخصات ساختاری و نیز خواص لایه تولیدی، از آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) استفاده شد. در ادامه نیز رفتار خوردگی این پوششها با دو روش پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و نیز امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) در محلول 5/3 % سدیم کلرید بررسی گردید. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت سدیم کربنات در الکترولیت از 10 به 30 گرم بر لیتر، ولتاژ شروع جرقه زنی حدود 150 ولت کاهش یافت و حفرات درشت تری در مورفولوژی سطحی این پوششها مشاهده شدند. بعلاوه در اثر این افزایش غلظت، مقدار زبری سطحی پوشش اعمالی حدود 5/1 برابر افزایش پیدا کرد. همچنین، فازهای نیتریدیε-Fe2-3N و γ'-Fe4N، کاربیدی Fe3C و کربونیتریدی Fe[Fe(CN)6]3 در الگوی پراش پرتو ایکس این پوششها شناسایی شدند. نتایج آزمونهای خوردگی از هر دو روش پلاریزاسیون و امپدانس الکتروشیمیایی نشان داد که پوشش نیتروکربوره تهیه شده در غلظت 20 گرم بر لیتر سدیم کربنات، کمترین مقدار دانسیته جریان خوردگی (A/cm2 6-10×25/2) و بالاترین مقاومت پلاریزاسیون ( Ω.cm233000) را در بین بقیه نمونههای پوشش داده شده داشت.
In this research, nitrocarburized coating by cathodic plasma electrolytic process were deposited on CK45 steel substrate in an electrolyte consisted of Urea and Sodium Carbonate. In order to study the effect of sodium carbonate concentrations on structural characteristic and properties of produced layer, XRD and SEM were used. Moreover, corrosion behavior of these coatings were calculated by two different methods of polarization and EIS in 3.5 % NaCl. The results showed that an increase in concentration of sodium carbonate from 10 to 30 g/l caused a decrease of 150 volts in discharge inception voltage and coarser pores were observed on the surface of coating. Due to this increase in concentration, the surface roughness of these coatings increased about 1.5 time. Moreover, ε-Fe2-3N, γ'-Fe4N، Fe3C و Fe[Fe(CN)6]3 phases were detected in XRD pattern of these coatings. The results of both corrosion tests also revealed that the coating prepared in 20 g/l sodium carbonate had the lowest value of icorr (2.25×10-6 A/cm2) and the highest value of polarization resistance (33000 Ω.cm2) among all other samples.
