27111

بررسي مورفولوژي و رفتار خوردگي لايه اكسيدي ايجاد شده توسط روش آنودايزينگ دو مرحله¬اي روي آلياژ آلومينيم 6061

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد و متالورژي- استخراج فلزات

1398

1401/4/30

منصور سلطانيه

مهندسي مواد و متالورژي

فرآيند آندايزينگ آلومينيم به منظور بهبود خواص مكانيكي و افزايش مقاومت به خوردگي روي فلز آلومينيم و آلياژهاي آن صورت مي¬گيرد. در اين پژوهش آندايزينگ پالسي روي آلياژ آلومينيم 6061 در حالت جريان ثابت و پالسي در محلول اسيد سولفوريك 1 مولار با كنترل دما در محدوده¬ي 5 تا 10 درجه¬ي سلسيوس صورت گرفت. چگالي جريان در سه سطح 1، 3 و 5 آمپر بر دسي متر مربع، فركانس در سه سطح 10، 100 و 1000 هرتز و چرخه¬ي كار در سه سطح 20، 50 و 80 درصد متغير در نظر گرفته شد. به كمك روش سطح پاسخ و طراحي باكس بنكن تعداد آزمايشات به 15 نمونه تقليل يافت. همچنين براي مقايسه مورفولوژي، خواص مكانيكي و خوردگي نمونه آندايز شده با جريان ثابت با نمونه هاي آندايز شده در جريان پالسي، آندايزينگ روي سه نمونه با جريان ثابت 1، 3 و 5 آمپر بر دسي¬مترمربع به مدت 15 دقيقه صورت گرفت. تصاوير سطح و سطح مقطع شكست نمونه‌ها بررسي و با يكديگر مقايسه شد. همچنين تغييرات ولتاژ نمونه ها ثبت و نمودارهاي ولتاژ-زمان آن ها ترسيم شد. آزمون خوردگي روي نمونه‌ها صورت گرفت و مشاهده شد كه با آندايزينگ پالسي مقاومت به خوردگي و همچنين خواص مكانيكي بهبود مي‌يابد. در نهايت شرايط بهينه براي دستيابي به بيشترين ضخامت و ريزسختي، چگالي جريان 3 آمپر بر دسي¬متر مربع، چرخه¬ي كار 40% و فركانس 1000 هرتز تعيين شد. آندايزينگ دو مرحله¬اي براي بررسي مورفولوژي و مقاومت به خوردگي پوشش حاصل روي شرايط بهينه صورت گرفت. حذف اكسيد تشكيل شده در مرحله¬ي اول در محلول اسيد فسفريك و اسيد كروميك در زمان‌هاي 30، 60، 120 و 180 دقيقه صورت گرفت. مرحله‌ي دوم آندايزينگ در شرايط مشابه مرحله‌ي اول صورت گرفت. با آندايزينگ دو مرحله‌اي نظم حفرات تشكيل شده افزايش يافت و با افزايش بيشتر نظم حفرات، پتانسيل خوردگي كاهش پيدا كرد.

1401/07/20

Investigation of morphology and corrosion behavior of oxide layer formed by two-step anodizing method on 6061 aluminum alloy

7/21/2023 12:00:00 AM

6061 aluminum alloys possess relatively good hardness, weldability, and corrosion resistance in neutral environments. This alloy has numerous applications in aerospace and defense industries, as well as in shipbuilding, bicycle frame manufacturing, etc. Anodizing process is performed on aluminum alloy 6061 to improve its mechanical properties and increase its corrosion resistance in acidic and alkaline environments. The purpose of this study is to examine the corrosion resistance and mechanical properties of 6061 aluminum alloy using a two-step pulsed anodizing method. In this study, pulsed anodizing was performed on 6061 aluminum alloy in a 1 M sulfuric acid electrolyte with temperature control between 5-10 oC using a constant current and a single pulse mode. The samples anodized using pulsed current indicated better microstructure, corrosion resistance, and hardness compared to those anodized with direct current. The second stage of anodizing then occurred under identical conditions to the first step. The oxide layer formed by the two-step anodizing procedure was more ordered than those formed by the one-step. However, the thickness of the formed oxide layer and the hardness of the final coating were comparable to those of a single-step anodized coating. In addition, two-step anodizing did not result in an improvement in corrosion resistance.

آندايزينگ آلومينيم , آلياژ آلومينيم 6061 , آندايزينگ پالسي , آندايزينگ دو مرحله-اي

anodization of aluminum , 6061 aluminum alloy , pulsed-anodizing , two steo-anodizing

Reihane Nabavi

Dr. Soltaniye