7467

7467

بررسي اثر دما و زمان در فرآيند پوشش‌دهي فولاد ساده كربني با آلومينيم به روش غوطه‌وري گرم

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد - استخراج فلزات

اسفند 1391

اسفند 1391

دكتر منصور سلطانيه - دكتر عليرضا ذاكري

چكيده غوطه‌وري گرم در آلومينيم مذاب يكي از روش‌هاي پوشش‌دهي قطعات اتومبيل و ورق‌هاي فولادي است كه امروزه بسيار مورد توجه قرار گرفته است. از مزاياي آلومينيم دهي به روش غوطه‌وري گرم در مقايسه با ساير روش‌هاي آلومينايزينگ، مي‌توان به سرعت زياد فرآيند، دماي نسبتاً كم، سادگي روش و مقرون به صرفه بودن آن از لحاظ اقتصادي اشاره كرد. بنابراين در سالهاي اخير استفاده از اين روش يكي از مناسبترين و اقتصادي‏ترين روشهاي بهبود خواص خوردگي فولاد به شمار مي‏رود. در اين تحقيق نمونه‌هايي از جنس فولاد ساده كربني در حمام مذاب آلومينيم خالص در دماهاي 700، 750 و 800 درجه سانتي‌گراد در زمان‌هاي مختلف غوطه‌ور شدند. جهت بررسي ريز‌ساختار و تشخيص تركيبات بين‌فلزي از تصاوير ميكروسكوپ نوري و آناليز‌هاي پراش اشعه ايكس و ميكروسكوپ الكتروني روبشي استفاده شد. مشاهده شد كه قسمت عمده‌ي لايه‌ي بين فلزي را فاز Fe2Al5 و قسمت كوچكي از آن را فاز FeAl3 تشكيل مي‌دهد. فاز Fe2Al5به صورت ستوني‌ شكل به سمت فولاد رشد ‌مي‌كند. همچنين ضخامت لايه بين‌فلزي تشكيل شده ميان آلومينيم مذاب و فولاد در همه‌ي نمونه‌ها اندازه‌گيري شد و سينتيك رشد آن در دماها و زمان‌هاي مختلف غوطه‌وري مورد بررسي قرار گرفت. اين لايه در اثر نفوذ آهن و آلومينيم در يكديگر رشد مي‌كند و به طور همزمان در مذاب آلومينيم حل مي‌شود. برآيند سرعت رشد و سرعت حل شدن لايهي بين فلزي تعيين كننده ضخامت آن است. در تحقيق حاضر يك گام به جلو برداشته شد و دو مرحله رشد و حل شدن هر دو مورد مطالعه قرار گرفتند و در نهايت انرژي فعال‌ سازي تشكيل لايه‌ي بين فلزي براي هر مرحله به ترتيب kJ/mol72 و kJ/mol 68 محاسبه شد.