دانلود تحقیق خواص متالورژیکی پوشش ها

روش تحقیق
در این پروژه کوشش شده است تا با افزودن مقادیر مختلف بیسموت به حمام گالوانیزه و نیز اعمال پوشش از حمام آلیاژی
ترکیب شیمیایی پوششها، ریز ساختار،‌ضخامت و سختی لایه های آلیاژی پوشش های حاصله مطالعه شده خواص سطحی پوشش ها به کمک XRD ومیکروسکوپ الکترونی بررسی شده ، خواص متالورژیکی پوشش ها نظیر چسبندگی ، یکنواختی و مقاومت به خوردگی مورد بررسی قرارر گرفته اند و نهایتاً محصولات خوردگی به کمک XRD مطالعه شده اند.
1- مواد و وسائل لازم
مواد و وسایل مورد نیاز جهت انجام این پروژه عبارتند از ورق فولادی St37 ، مفتول فولادی ،شمش روی خالص ، ورق سرب ، شمش بیسموت ورق قلع ، پودر نیکل ، اسید کلریدریک ، کلریدآمونیوم ، کلرید روی ، هیدروکسیدسدیم ، کربنات سدیم ، تری سدیم فسفات ، سیلیکات سدیم، بوته فولادی ، تراپنت، کوره الکتریکی ذوب فلزات غیرآهنی ، دستگاه ضخامت سنج مغناطیسی ، دستگاه میکروسختی سنج ، محفظه مه نمکی ، محفظه مرطوب، میکروسکوپ ، مته ، گیوتین ، ترازوی دقیق با دقت یکدهم میلی گرم ، آب مقطر ، یدید پتاسیم ، اورتروپین ، نایتال 2%


2- آماده سازی نمونه و تجهیزات
2-1- تهیه نمونه ها برای آزمایش
جهت انجام این پروژه از ورق فولادی St37 با آنالیز مندرج در جدول 3-1 استفاده شده است.
جدول 3-1- ترکیب شیمیایی ورق فولادی مورد استفاده Enterنمونه های با ابعاد 2×25×40 میلی متر توسط گیوتین از ورق فولادی برش زده شده ، جهت غوطه ور نمودن در مذاب بالای آنها توسط مته سوراخ شده ، مفتول فولادی از آن عبور داده شده به نمونه محکم شده است.
2-2- آماده سازی بوته ذوب
جهت تهیه مذاب از یک کوره الکتریکی مخصوص ذوب فلزات غیرآهنی با تلرانس دمایی 1 درجه سانتیگراد ،‌همراه با یک بوته فولادی استفاده شده است. جهت کاهش حمله مذاب به بدنه حمام ،‌این بوته توسط ترانپت که دوغابی سرامیکی شامل اکسید زیر کونیوم و اکسید تیتانیوم می باشد پس از فیلتر شدن در صافی پوشش داده شده و سپس در هوا خشک گردیده است. پس از 24 ساعت این کار دوباره تکرار شده و سپس بوته به مدت 48 ساعت در هوا قرار گرفته و خشک شده است. پس از قراردادن بوته در کوره، دمای کوره را به آهستگی تا 250 درجه سانتیگراد بالا برده ، اجازه داده شده تا پخت صورت گیرد.

2-3- مواد مصرفی جهت تهیه مذاب
در صنعت جهت جلوگیری از اکسیداسون شدید حمام و افزایش براقیت و یکنواختی پوشش . 005/0 تا007/0 درصد وزنی آلومینیوم به حمام گالوانیزه اضافه می کنند. از این رو تمام حمام های مورد بررسی در این پروژه حاوی تقریباً 005/0 درصد وزنی آلومینیوم می باشند که بصورت ورق آلومینیوم بسیار خالص به حمام گالوانیزه اضافه شده است. جهت تهیه حمام های آلیاژی از شمش بیسموت با خلوص 9/99 ورق قلع با خلوص 9/99 ورق سرب با خلوص 8/99 استفاده شده است. جهت افزایش نیکل به حمام گالوکو ،‌ابتدا به کمک پودر نیکل آمیژانی ‌حاوی 53/0 درصد نیکل تهیه شده و از آن برای تهیه حمام استفاده شده است.
3- اعمال پوشش
جهت اعمال پوشش ابتدا نمونه ها آماده سازی سطحی شده ، سپس تحت شرایط کنترل شده در مذاب غوطه ور شده اند. مراحل کار به شرح زیر است
الف چربی گیری و قلیاشویی چربی گیری قطعات در محلولی با ترکیب شیمیایی ذیل و در دمای 65 درجه سانتیگراد و به مدت 5 دقیقه انجام شده است
- هیدروکسید سدیم 25 گرم
- کربنات سدیم 25 گرم
- تری سدیم فسفات 75 گرم
- سیلیکات سدیم 75 گرم
- حجم محلول 2000 سانتیمتر مکعب
ب شستشو در آب جاری
ج اسیدشویی جهت اسیدشویی از اسید کلریدریک 15 درصد حاوی اورتروپین ویدید پتاسیم - به عنوان بازدارنده – در دمای محیط استفاده شده است و زمان اسید شویی 15 دقیقه بوده است.
د شستشو در آب جاری
و فلاکسینگ برای فلاکسینگ نمونه ها از فرایند خشک استفاده شده است. به این منظور نمونه ها به مدت یک دقیقه در محلول 600 گرم بر لیتر کلرید روی و 400 گرم بر لیتر کلرید آمونیوم و دمای 70-60 درجه سانتیگراد قرار گرفته اند.
د خشک نمودن نمونه ها پس از خروج از حمام فلاکس درون کوره ای در دمای 120 درجه سانتیگراد قرار گرفته ، بمدت15 دقیقه خشک شده اند. توجه به این نکته ضروری است که جهت جلوگیری از تجزیه فلاکس ، نباید دمای کوره بالاتر از 150 درجه سانتیگراد برود. در این مرحله نمونه ها جهت اعمال پوشش آماده شده اند. تصویر کوره مورد استفاده در شکل 3-1 آمده است.