بررسی اثر عوامل شیمیایی و مکانیکی بر پوشش روی (Zn) آبکاری‌شده بر زیرلایۀ فولادی 12st

مهندسی متالورژی و مواد

مقاله 9، دوره 32، شماره 1 - شماره پیاپی 23، اسفند 1399، صفحه 111-124   

نوع مقاله: علمی و پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ma.v32i1.86901

نویسندگان

سمیرا علائی^{* 1}؛ بهروز شایق بروجنی^{* 2}؛ احسان اکبری خراجی^{* 3}

¹شناسایی، گروه مهندسی مواد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهرکرد.

²گروه مهندسی مواد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهرکرد.

³خوردگی و حفاظت از مواد، دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه شهرکرد.

چکیده

هدف این پژوهش بررسی رفتار خوردگی پوشش نانوکریستالی روی (Zn) ایجادشده بر زیرلایۀ فولادیst12 به‌روش عملیات مکانیکی سطحی تدریجی (SMAT) و آبکاری الکتریکی از طریق حمام کلریدی در حضور و عدم حضور ژلاتین بوده است. برای مشخصه‌یابی ساختار و رفتار پوشش‌ها از آزمون‌های تفرق اشعۀ ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی، طیف‌سنجی توزیع انرژی اشعۀ ایکس(EDS)، آزمون‌های پلاریزاسیون تافل و طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی در محلول 5/3درصد سدیم‌کلرید و آزمون میکروسختی استفاده شد. نتایج نشان داد عملیاتSMAT باعث کاهش اندازۀ بلورک‌ها شده و از طرفی حضور ژلاتین سبب ایجاد جهت‌گیری ترجیحی در رسوب Zn شده است، به‌طوری‌که اندازۀ دانه برای نمونۀ ساده نسبت به نمونۀ در حضور ژلاتین و عملیات SMAT، از 55 به 29نانومتر و جریان خوردگی آن به‌ترتیب از 8/80 به 1/20میکروآمپر بر سانتی‌متر مربع رسیده است.

کلیدواژه‌ها

آبکاری الکتریکی روی؛ عملیات مکانیکی تدریجی سطحی (SMAT)؛ مقاومت خوردگی

سایر فایل های مرتبط با مقاله

9-shayegh.pdf

مراجع

.      ایمان بقال‌زاده، "آبکاری روی و آلیاژهای آن"، انتشارات دانشگاه صنعتی شریف، (1394).

2.    Varea, A., Pellicer, E., Pané, S., Nelson, B.J., Suriñach, S., Dolors Baró, M., and Sort, J., "Mechanical properties and corrosion behavior of nanostructured Cu-rich CuNi electrodeposited films," International Journal of Electrochemical Science, Vol. 7, pp. 1288-1302, (2012).

3.    Orinakova, R. R., Turoňová, A., Kladekova, D., Galova, M., and Smith, R. M., "Recent developments in the electrodeposition of nickel and some nickel-based alloys," Journal of Applied Electrochemistry, Vol. 36, No. 9, pp. 957-972, (2006).

4.    Tao, N., Wu, X., Sui, M., Lu, J., and Lu, K., "Grain refinement at the nanoscale via mechanical twinning and dislocation interaction in a nickel-based alloy", Journal of materials research, Vol. 19, No. 6, pp. 1623-1629, (2004).

5.    Tao, N., Zhang, H., Lu, J., and Lu, K., "Development of nanostructures in metallic materials with low stacking fault energies during surface mechanical attrition treatment (SMAT)", Materials Transactions, Vol. 44, No. 10, pp. 1919-1925, (2003).

6.    Tao, N., Lu, J., and Lu, K., "Surface nanocrystallization by surface mechanical attrition treatment", in Materials science forum, Vol. 579, pp. 91-108, (2008).

7.     شایق بروجنی، ب.، اکبری خراجی، ا.، "اثر زمان عملیات مکانیکی سطحی تدریجی (SMAT) بر رفتار خوردگی مس خالص"، فصلنامه علمی پژوهشی فرایند‌های نوین در مهندسی مواد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهر مجلسی، سال نهم، شماره4، ص‌ص 73-63 ، (1394).

8.    Zhou, W., Inoue, S., Iwahashi, T., Kanai, K., Seki, K., Meyamae, T., Kim, D., Katayama, Y.,"Double layer structure and adsorption/ adsorption hysteresis of neat ionic liquid on Pt electron surface – an in-situ IR-visible sum-frequency generation spectroscopic", Electrochemistry Communications, Vol. 12, pp.672-675, (2010).

 9.   Baik, D.S., Fray, D.J.,"Electrodeposition of zinc from high acid chloride solutions", Journal of Applied Electrochemistry, Vol. 31, pp. 1141-1147, (2001).

 10. Nakano, H., Ura, T., Ouei, S., Kobayashi, S., "Effect of Preadsorption of Organic Additives on the Appearance and Morphology of Electrogalvanized Steel Sheets", Journal of the Iron and Steel Institute of Japan, Vol. 99, No. 12, pp. 700–708, (2013).

11. Sorour, N., Zhang, W., Ghali, E., Houlachiorganic, G.,"additives in zinc electrodeposition process (performance and evaluation)", Hydrometallurgy, Vol. 171, No. 9, pp. 320-332, (2017).

12. Youssef, Kh.M.S., Koch, C.C., Fedkiw, P.S., "Influence of additives and plus electrodeposition parameters on production of nanocrystalline zinc from zinc chloride electrolytes", Journal of The Electrochemical Society, Vol. 151, No. 2, pp. 103–111, (2004).

13.  ساعت‌چی،ا.، یان،ه.، هاریس،س.، "تأثیر دانسیتۀ جریان بر مورفولوژی و بافت پوشش‌های گالوانیزۀ سرد بر روی سطح فولاد"، استقلال، سال بیستم، شماره 1، (1380).

14. A. Nikfahm, I. Danaee, A. Ashrafi, M. Toroghinejad,"Effect of grain size changes on corrosion", Materials Research, Vol. 16, pp. 1379-1386, (2013).

15. Mouanga, M., Bercot, P., Raush, J.Y., "Comparison of corrosion behavior of zinc in NaOH and in NaCl solutions; Part 1: Corrosion layer characterization", Corrosion Science, Vol. 52, pp. 3984–3992, (2010).

16. Mouanga, M., P. Bercot, P., "Comparison of corrosion behavior of zinc in NaOH and in NaCl solutions; Part 2: Electrochemical analyses", Corrosion Science, Vol. 52, pp. 3993–4000, (2010).

17. Abd el-lateef, H.M., El-Sayed, A.R., Mohran H.S.,"Role of nickel alloying on anodic dissolution behavior of zinc in 3.5 % NaCl solution. Part II: Potentiodynamic, potentiostatic and galvanostatic studies", Transactions of Nonferrous Metals Society of China, Vol. 25, pp. 3152–3164, (2015).

18. Eidivandi S., Shayegh Boroujeny B., Dustmohammadi A., Akbari E., "The effect of surface mechanical attrition treatment (SMAT) time on the crystal structure and electrochemical behavior of phosphate coatings", Journal of Alloys and Compounds, Vol. 821, https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.153252, (2020) .

19. Taheri R., Oguocha I.N.A. and Yannacopoulos S., "The tribological characteristics of electroless NiP coatings", Journal of Wear, Vol. 249, pp. 389-396, (2001).

20. Erten, U., Unal, H.I., Zor, S., Atapek, S.H.,"Structure and electrochemical characterization of Zn-TiO₂ and Zn-WO₃ nanocomposite coating electrodeposited on St37", Journal of Applied Electrochemistry, Vol. 45, pp. 991-1003, (2001).

21. McDermid, J.R., Xia, X., Zhitomisky, I., "Electrodeposition zinc and composite zinc-yttria stabilized zirconia coating", materials processing technology, Vol.209, pp.2632–2640, (2009).