ارزیابی ساختاری و عملکرد خوردگی کامپوزیت لایه ای Al/18Cu تقویت شده با MoS2 وWC در محیط دریایی

محورهای موضوعی : فصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین

عباس کریمی ¹ , مرتضی علیزاده ²

1 - دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه صنعتی شیراز
2 - عضو هیئت علمی گروه مهندسی مواد دانشگاه صنعتی شیراز

تاریخ دریافت : 1403/04/26 تاریخ پذیرش : 1403/05/28 تاریخ انتشار : 1402/11/01

کلید واژه: کامپوزیت, کاربید تنگستن, اتصال نوردی تجمعی, خواص خوردگی, آلومینیوم 1050,

چکیده مقاله :

برای ساخت نمونه‌های کامپوزیتی، ابتدا سطح ورق‌های آلومینیوم و مس با شستشو با استون و برس‌کاری آماده شد. پودرهای WC و MoS2 برای از بین بردن رطوبت در دمای ۱۲0 درجه سانتی‌گراد حرارت داده شدند. چهار ورق آلومینیوم و یک ورق مس روی هم قرار داده شده در حالی که پودرهای WC و MoS2 روی آن‌ها پاشیده شد. سپس این ورق‌ها به صورت ساندویچی شامل چهار لایه آلومینیوم، یک لایه مس و چهار لایه WC-MoS2 چیده شده و با دستگاه نورد ۳۰ تنی با کاهش سطح مقطع ۶۵ درصد در دمای اتاق و بدون روان‌کننده نورد داده شد.بررسی ساختاری با استفاده از الگوی پراش پرتو ایکس (XRD) نشان داد که هیچ فاز جدیدی تشکیل نشده است. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) ساختار چندلایه مطلوب را تأیید کردند. فرآیند ARB منجر به توزیع مناسب فلز مس و ذرات WC-MoS2 در زمینه آلومینیوم شد. در مرحله نهایی ARB، فلز مس به صورت جزیره‌ای در زمینه آلومینیوم توزیع شد. آزمون‌های خوردگی نشان دادند که با افزایش تعداد چرخه‌های ARBمقاومت به خوردگی بهبود یافت. چگالی جریان خوردگی در کامپوزیت هیبریدی تولید شده با هفت چرخه، به دلیل کمترین تخلخل و توزیع همگن ذرات MoS2 و WC، پایین‌تر از سایر چرخه‌ها بود که نشان‌دهنده بالاترین مقاومت در برابر خوردگی است.فرآیند ARB به حفظ ساختار چندلایه مطلوب و توزیع مناسب ذرات WC-MoS2 بین لایه‌های آلومینیوم و مس کمک می‌کند. چگالی جریان خوردگی با افزایش تعداد چرخه‌های ARB به دلیل توزیع یکنواخت ذرات تقویت‌کننده و تشکیل لایه پسیو توسط آلومینیوم کاهش می‌یابد.

چکیده انگلیسی:

fabricate composite samples, the surfaces of aluminum and copper sheets were first prepared by washing with acetone and brushing.WC and MoS2 powders were heated at 120°C to remove moisture.Four aluminum sheets and one copper sheet were stacked, with WC and MoS2 powders sprinkled on them.Then, these sheets were arranged in a sandwich structure consisting of four layers of aluminum, one layer of copper, and four layers of WC-MoS2, and rolled using a 30-ton rolling mill with a 65% reduction in cross-sectional area at room temperature without any lubricant. Structural analysis using X-ray diffraction (XRD) patterns indicated that no new phases were formed. Scanning Electron Microscope (SEM) images confirmed the desirable multilayer structure. The ARB process resulted in the proper distribution of copper metal and WC-MoS2 particles within the aluminum matrix. In the final stage of ARB, the copper metal was distributed in an island-like pattern within the aluminum matrix. Corrosion tests showed that corrosion resistance improved with an increasing number of ARB cycles.The corrosion current density in the hybrid composite produced with seven cycles was lower than in other cycles due to the minimal porosity and homogeneous distribution of MoS2 and WC particles, indicating the highest corrosion resistance.The corrosion current density in the hybrid composite produced with seven cycles was lower than in other cycles due to the least porosity and homogeneous distribution of MoS2 and WC particles, indicating the highest corrosion resistance.