برسي رفتار خوردگي و تريبوخوردگي پوشش هاي پاشش سردTiAl6V4 در محيط 5/3% NaCl

STUDENT

DEGREE

YEAR

The aim of this study was evaluation of corrosion and Tribocorrosion resistance of TiAl 6 V 4 cold-sprayed coatings in 3.5% NaCl solution. At the first X-ray diffraction experiment was carried out on the coatings. The results of X-ray diffraction showed that characteristic peaks in the diffraction pattern have been moved to higher angles because of the lattice strain due to the spraying process. Also the characterization tests of coating surface and bulk of TiAl 6 V 4 showed that hardness values ?were ?in the range of 380 to 403HV and due to the presence of lattice strain coatings had higher hardness than the bulk. The survey carried out by scanning Electron Microscope on the cross section was observed that percentage porosity on the coating is increased seeks to reduce the temperature and velocity of process. Also after etched the coatings with Kroll’s reagent, the difference in particle deformation in different process conditions were observed for any coating. By the potentiodynamic polarization, open circuit potential and electrochemical impedance spectroscopy, corrosion and tribocorrosion behaviors were studied. Potentiodynamic polarization curves obtained from tests showed that due to the TiAl 6 V 4 coatings, corrosion current density of the steel substrate was approximately a factor of 20 lower. Optical microscopic images of the cross section of the coated samples after polarization test showed different amounts of substrate corrosion damage at the interface of coating / substrate. The results of tribocorrosion test in open circuit potential represent that reduce the potential drop due to the electrochemical behavior of the coatings as well as the anodic current decreases due to the higher hardness and the higher electrochemical resistance of them in the potentiostatic tests than substrate. According to the results obtained from electrochemical impedance spectroscopy test befor and after tribocorrosion test, it was found that due to differences in the coating porosity and the tendency to repassivation, the coatings showed different behavior. Also after the tribocorrosion test due to wear, creation of more open prosities made the change in electrochemical behavior of the coatings. Keywords Tribocorrosion, Corrosion, Cold Spray, TiAl 6 V 4

چکيده هدف از پروژه حاضر، بررسي مقاومت خوردگي و تريبوخوردگي پوشش‌هاي پاشش سرد TiAl 6 V 4 در محلول NaCl 5/3% بوده است. در ابتدا پوشش هاي بدست آمده مورد مشخصه يابي قرار گرفتند. نتايج حاصل از پراش اشعه ايکس روي پوشش هاي تحت آزمون نشان داد که به واسطه کرنش شبکه‌اي به وجود آمده در اثر فرايند پاشش، پيک هاي مشخصه در الگوي پراش به زواياي بيشترانتقال يافته‌اند. همچنين آزمون‌هاي مشخصه‌يابي سطح پوشش‌ها و بالک TiAl 6 V 4 مقادير سختي در محدوده 380 تا 403 ويکرز را نشان دادند که پوشش ها به دليل حضور کرنش شبکه‌اي سختي بيشتري را نسبت به بالک از خود نشان دادند. در بررسي هاي انجام شده توسط ميکروسکوپ الکتروني روبشي بر سطح مقطع پوشش ها مشاهده شد که به دنبال کاهش دما و سرعت فرايند، درصد تخلخل در پوشش ها افزايش يافته است. همچنين پس از اچ نمودن پوشش‌ها با محلول معرف کرول تفاوت در ميزان تغييرشکل ذرات در شرايط متفاوت فرايند براي هر پوشش مشاهده شد. توسط تکنيک هاي پلاريزاسيون پتانسيوديناميک، پتانسيل مدار باز و EIS رفتار خوردگي و تريبوخوردگي پوشش ها مورد مطالعه قرار گرفت. منحني هاي حاصل از آزمون پلاريزاسيون پتانسيوديناميک نشان دادند که اعمال پوشش هاي TiAl 6 V 4 چگالي جريان خوردگي زيرلايه فولادي را تقريباً با ضريب 20 کاهش داده اند. تصاوير ميکروسکوپي نوري از سطح مقطع نمونه هاي پوشش‌دار پس از آزمون پلاريزاسيون مقادير متفاوتي از صدمات خوردگي زيرلايه در فصل مشترک پوشش/ زيرلايه را نشان دادند. نتايج آزمون تريبوخوردگي در شرايط پتانسيل مدار باز کاهش افت پتانسيل به واسطه رفتار الکتروشيميايي نجيب‌تر پوشش‌ها و همچنين کاهش جريان‌ آندي به دليل سختي بالاتر و مقاومت الکتروشيميايي بيشتر آن‌ها در آزمون‌هاي پتانسيواستاتيک را نسبت به ز يرلايه نشان داد. در آزمون تريبوخوردگي مشاهده شد پو ششي که سختي کم تر، مقاومت به خوردگي کم تر و درصد تخلخل بالاتري نسبت به ديگر پوشش ها داشت، مقاومت به تريبوخوردگي کم تري را نيز از خود نشان داد. با توجه به نتايج آزمون طيف سنجي امپدانس الکتروشيميايي قبل و پس از آزمون تريبوخوردگي در شرايط پتانسيل مدار باز، مشخص شد که پوشش ها به واسطه تفاوت در ميزان تخلخل و تمايل به رويين شدن مجدد رفتار متفاوتي را از خود نشان داده‌اند. همچنين پس از آزمون تريبوخوردگي به واسطه سايش، تخلخل‌هاي باز بيشتري در سطح ايجاد شده که تغيير در رفتار الکتروشيميايي پوشش‌ها را به دنبال داشت. کلمات کليدي تريبوخوردگي، خوردگي، پاشش سرد ، TiAl 6 V 4