28399

بررسي خواص خوردگي پوشش دو مرحله اي آندايزينگ و آبكاري نيكل روي آلياژ آلومينيم 6061-T6

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد و متالورژي

1399

1401/11/19

دكتر منصور سلطانيه

مهندس شايان حسين صراف

مهندسي مواد و متالورژي

آلياژ 6061، آلياژ آلومينيم رسوب سخت شونده سري 6000 است كه ضعف اصلي آن، مقاومت به خوردگي پايين در محيط¬هاي اسيدي و بازي است. براي بهبود خواص سطحي از جمله سايش و مقاومت به خوردگي اين آلياژ، معمولا از فرآيند آندايزينگ استفاده مي¬شود. مشكل اصلي پوشش¬هاي آندايز شده، خوردگي حفره¬اي است كه در حين كاربري مشاهده مي¬شود. در اين پژوهش سعي شده است با پوشش-دهي دو مرحله¬اي آندايزينگ و آبكاري الكتريكي نيكل روي سطح آلياژ آلومينيوم 6061 از اين امر جلوگيري به عمل آيد. به همين منظور آندايزينگ با جريان مستقيم روي آلياژ 6061 در حالت ولتاژ ثابت 90 ولت، در محلول 3/0 مولار اسيد اگزاليك و دماي اتاق انجام پذيرفت. سپس به منظور افزايش قطر حفرات و كاهش ضخامت لايه اكسيدي، در محلولي حاوي از اسيد كروميك و اسيد فسفريك حل¬سازي شدند. در انتها فرآيند آبكاري الكتريكي نيكل روي نمونه¬هاي آندايز و حل¬سازي شده، در حالت گالوانواستات در محلول واتس انجام پذيرفت. پارامترهاي زمان آندايزينگ، زمان حل¬سازي و چگالي جريان آبكاري به وسيله طراحي آزمايش (رويه پاسخ) به منظور ايجاد يك لايه پيوسته از نيكل روي سطح آلياژ بهينه¬سازي شدند. خواص چسبندگي پوشش¬ها به زيرلايه توسط روش دايملر بنز و مقاومت به خوردگي پوشش¬ها توسط آزمون¬هاي پلاريزاسيون و امپدانس بررسي شد. چسبندگي نمونه آندايزشده در استاندارد HF2 قرارگرفته و با انجام فرآيند آندايز و آبكاري، چسبندگي نمونه¬ها بهبود پيدا كرده و در استاندارد HF1 قرار مي¬گيرند. نمونه¬هاي آندايز و آبكاري شده، مقاومت به خوردگي پايين¬تري نسبت به نمونه¬ آندايزشده داشته و علت آن تشكيل يك لايه پيوسته از نيكل فلزي روي زيرلايه است. با بررسي نمودارهاي تافل و امپدانس، مشخص شد كه تشكيل يك لايه پيوسته از نيكل روي زيرلايه، موجب جلوگيري از خوردگي حفره¬اي آلياژ 6061 مي¬شود.

1402/03/24

Investigating the corrosion properties of two-stage anodizing and electroplating of nickel on aluminum alloy 6061-T6

2/8/2024 12:00:00 AM

Alloy 6061 is a hardening aluminum alloy of the 6000 series, whose main weakness is low corrosion resistance in acidic and alkaline environments. To improve the surface properties, including wear and corrosion resistance of this alloy, the anodizing process is usually used. The main problem of anodized coatings is the pitting corrosion that is observed during use. In this research, an attempt has been made to prevent this by two-step coating of anodizing and nickel electroplating on the surface of aluminum alloy 6061. For this purpose, direct current anodizing was performed on 6061 alloy at a constant voltage of 90 volts, in a solution of 0.3 M oxalic acid at room temperature. Then, in order to increase the diameter of the holes and reduce the thickness of the oxide layer, they were dissolved in a solution containing chromic acid and phosphoric acid. At the end, nickel electroplating process was carried out on anodized and dissolved samples in galvanostat mode in Watts solution. The parameters of anodizing time, solution time and plating current density were optimized by experimental design (response procedure) in order to create a continuous layer of nickel on the surface of the alloy. The adhesion properties of the coatings to the substrate were investigated by the Daimler Benz method and the corrosion resistance of the coatings was investigated by polarization and impedance tests. The adhesion of the anodized sample is included in the HF2 standard, and by performing the anodizing and plating process, the adhesion of the samples is improved and they are included in the HF1 standard. The anodized and plated samples have lower corrosion resistance than the anodized sample and the reason for this is the formation of a continuous layer of metallic nickel on the substrate. By examining the Tofel and impedance diagrams, it was found that the formation of a continuous layer of nickel on the substrate prevents pitting corrosion of 6061 alloy

آندايزينگ آلومينيم , آلياژ آلومينيم 6061 , آبكاري الكتريكي نيكل , خواص چسبندگي , مقاومت به خوردگي

Ali Rahimi

Mansour Soltanieh