%46تخفیف

دانلود پروژه: بررسي رفتار اکسيداسيون پوشش کامپوزيتي Ni-Al2O3 بر روي فولاد ضدزنگAISI430

دانلود پروژه: بررسي رفتار اکسيداسيون پوشش کامپوزيتي Ni-Al2O3 بر روي فولاد ضدزنگAISI430

تعداد 104صفحه در فایل word

کارشناسيارشد رشته مهندسي مواد گرايش شناسايي و انتخاب مواد

بررسي رفتار اکسيداسيون پوشش کامپوزيتي Ni-Al₂O₃ بر روي فولاد ضدزنگAISI430

چکيده:

فولادهاي زنگ نزن فريتي مانندAISI430 در تجهيزاتي از جمله پيل سوختي اکسيد جامد، پره توربين ها، مبدل حرارتي، نيروگاه برق، ، صنايع هسته اي و هوا و فضا به کار مي روند اما يک مشکل اساسي در دماهاي بالا به دليل نرخ بالاي رشد لايه اکسيدي دارند. يکي از راه هاي رفع اين مشکل، اعمال يک لايه پوشش مقاوم در برابر اکسيداسيون بر روي زيرلايه است. پوشش کامپوزيتي پايه نيکل از جمله Ni-Al₂O₃ پوششي با مقاومت بالا در برابر سايش، خوردگي و اکسيداسيون مي باشد.

در پژوهش حاضر، پوشش کامپوزيتيNi-Al₂O₃ بر روي فولاد AISI430 به روش آبکاري الکتريکي اعمال شده است. سپس جهت رسيدن به پوشش مناسب، تأثير پارامترهاي دانسيته جريان، pH و غلظت ذرات آلومينا در حمام مورد بررسي قرار گرفت. به منظور بررسي ومقايسه مقاومت در برابر اکسيداسيون پوشش حاصله و فولاد AISI430 آزمون هاي اکسيداسيون هم دما و سيکلي در دماي 800 درجه سانتي گراد انجام شد. براي مشاهده مورفولوژي از ميکروسکوپ الکتروني روبشي و شناسايي فازها از تفرق اشعه X استفاده شد. نتايج نشان دادند که پوشش مناسب در دانسيته جريان A.dm^-27، 5/4 pH=و غلظت ذرات آلومينا g.L^-180 حاصل شد. در آزمون هاي اکسيداسيون هم دما و سيکلي نمونه هاي پوشش دار افزايش وزن کمتري نسبت به نمونه هاي بدون پوشش از خود نشان دادند. به دليل تشکيل اسپينل NiAl₂O₄ در پوشش، مقاومت به اکسيداسيون فولاد افزايش مي يابد.

کلمات کليدي: پوشش کامپوزيتيNi-Al₂O₃، فولاد AISI430، آبکاري الکتريکي، مقاومت به اکسيداسيون

دسته: فنی و مهندسی, مهندسی مواد برچسب: آبکاري الکتريکي, فولاد AISI430, کلمات کليدي: پوشش کامپوزيتيNi-Al2O3, مقاومت به اکسيداسيوندانلود-پروژه-پایان نامه-کارشناسی-ارشد-فایل ناب

توضیحات

فهرست

عنوان……………………………………………………….…………………………..………….صفحه

فهرست شکلها…………………………………………………………………………………………………………..ک

فهرست جداول …………………………………………………………………………………………………………س

فصل اول: مقدمه 1

فصل دوم: مروري بر منابع تحقيق 5

2-1- فولادهاي زنگ نزن 6

2-2- خواص پوشش هاي کامپوزيتي 6

2-3- آبکاري الکتريکي نيکل 7

2-4-آبکاري الکتريکي پوشش کامپوزيتيNi-Al₂O₃ 9

2-5- عوامل موثر بر پوشش کامپوزيتيNi-Al₂O₃ 9

2-5-1- اثر غلظت ذرات Al₂O₃داخل حمام الکتروليت برغلظت آلومينا درپوشش 10

2-5-2- اثرpH 13

2-5-3- اثر دما 14

2-5-4-اثر دانسيته جريان 14

2-6- قوانين اکسيداسيون 20

2-6-1-قانون سرعت لگاريتمي 20

2-6-2- قانون سرعت خطي 21

2-6-3- قانون سرعت سهمي 21

2-6-4- بدست آوردن ثابت نرخ اكسيداسيون سهمي در اكسيداسيون 22

2-7- بررسي مقاومت به اکسيداسيون پوشش کامپوزيتيNi-Al₂O₃ 22

2-8-بررسي مقاومت به اکسيداسيون پوشش کامپوزيتيNi-Fe₂O₃ 27

فصل سوم :مواد و روش تحقيق 32

3-1- مواد مصرفي 33

3-2- آماده سازي نمونه ها 33

3-3- حمام آبکاري الکتريکي 34

3-4 -بررسي پارامترهاي مؤثر برپوشش کامپوزيتيNi-Al₂O₃ 35

3-4-1- بررسي اثر دانسيته جريان برپوشش کامپوزيتيNi-Al₂O₃ 35

3-4-2- بررسي اثر pHبرپوشش کامپوزيتيNi-Al₂O₃ 36

3-4-3- بررسي اثرغلظت ذرات آلومينا موجود درحمام برپوشش کامپوزيتي Ni-Al₂O₃ 37

3-5- شرايط آبکاري الکتريکي جهت دستيابي به پوشش مناسب 38

3-6- روش هاي شناسايي آناليز 39

3-7- بررسي نمونه ها پوشش داده شده و بدون پوشش توسط ميکروسکوپ الکتروني روبشي 39

3-8- تشخيص فازهاي پوشش واکسيدي توسط اشعهX (XRD) 39

3-9- تست اکسيداسيون 40

3-9-1-اکسيداسيون سيکلي 40

3-9-2- اکسيداسيون همدما 40

3-9-3- بدست آوردن ثابت نرخ اکسيداسيون نمونه هاي پوشش دار و بدون پوشش 40

فصل چهارم: نتايج 42

4-1- بررسي تأثير پارامترهاي رسوب دهي برپوشش کامپوزيتيNi-Al₂O₃ 43

4-1-1- بررسي اثر دانسيته جريان برمقدار غلظت ذراتAl₂O₃ 43

4-1-2- بررسي اثر pHبرغلظت ذرات Al₂O₃موجود در پوشش 45

4-1-3- اثر غلظت ذرات Al₂O₃در الکتروليت بر مقدار پوشش 45

4-2- پوشش کامپوزيتي Ni-Al₂O₃ 47

4-2-1- مورفولوژ ي پوشش کامپوزيتي 47

4-2-2-فازهاي ايجاد شده درپوشش کامپوزيتيNi-Al₂O₃ 50

4-3- بررسي رفتار اکسيداسيون فولادAISI 430 50

4-3-1-بررسي رفتار اکسيداسيون همدما 50

4-3-2- تعيين ثابت نرخ اکسيداسيون همدما براي فولاد AISI430 بدون پوشش طي اکسيداسيون همدما 54

4-3-3-رفتار اکسيداسيون سيکلي 55

4-3-4- تعيين ثابت نرخ اکسيداسيون سيکلي براي فولاد AISI430بدون پوشش 56

4-4-بررسي رفتار اکسيداسيون فولادAISI430 پوشش داده شده توسط پوشش کامپوزيتي Ni-Al₂O₃ 56

4-4-1- بررسي رفتار اکسيداسيون همدما 56

4-4-2-تعيين ثابت نرخ اکسيداسيون همدما پوشش کامپوزيتيNi-Al₂O₃ 59

4-4-3- بررسي رفتار اکسيداسيون سيکلي 60

4-4-4- تعيين ثابت نرخ اکسيداسيون سيکلي براي فولاد AISI430پوشش داده شده توسط پوشش کامپوزيتيNi-Al₂O₃ 61

4-5- مقايسه رفتار اکسيداسيون همدما براي فولاد AISI430بدون پوشش و پوشش داده شده 61

4-6- مقايسه رفتار اکسيداسيون سيکلي براي نمونه هاي پوشش دار و بدون پوشش 62

فصل پنجم: بحث 64

5-1- بررسي اثر پارامترهاي رسوب دهي بر پوشش کامپوزيتيNi-Al₂O₃ 65

5-1-1- بررسي اثر دانسيته جريان بر مقدار غلظت ذراتAl₂O₃ 65

5-1-2- بررسي اثر pH بر غلظت ذرات Al₂O₃ موجود در پوشش 66

5-1-3- اثرغلظت ذرات Al₂O₃درالکتروليت بر مقدار پوشش 67

5-2- بررسي ساختار پوشش کامپوزيتي Ni-Al₂O₃ ايجاد شده بر روي فولاد AISI430 68

5-3- بررسي رفتار مقاومت به اکسيداسيون 69

5-3-1- بررسي رفتار مقاومت به اکسيداسيون فولاد AISI430 69

5-3-2- بررسي رفتار مقاومت به اکسيداسيون پوششNi-Al₂O₃ 71

فصل ششم: نتيجه گيري کلي وپيشنهادها 74

6-1- نتيجه گيري کلي 75

6-2- پيشنهادات 77

فهرست منابع……………………………………………………………………………………………………………78

پيوست 83

فهرست شکلها

عنوان…………………………………………………………………………………………………………………صفحه

شکل2-1: شماتيک فرايند آبکاري الکتريکي 8

شکل 2-2: اثر غلظت آلومينا درحمام بر روي درصد حجمي آلومينا در پوشش]22[ 10

شکل 2-3: تصويرSEM مقطع عرضي پوشش کامپوزيتي در غلظت هاي مختلف حمام]25[ 11

شکل 2-4 : رابطه بين غلظت ذرات در الکتروليت و درصد حجمي ذرات آلومينا در رسوب] 25[ 12

شکل 2-5 : اثر pH بر نرخ رسوب]22[ 13

شکل 2-6: اثر pH بر درصد وزني آلومينا]22[ 13

شکل 2-7 : اثر دما بر نرخ رسوب دهي و درصد حجمي آلومينا رسوب]22[ 14

شکل 2-9: اثر جريان اعمالي بر روي غلظت ذرات آلومينا در پوشش]19[ 16

شکل2-10: تصوير SEM مقطع عرضي پوشش کامپوزيتي Ni-Al₂O₃ که ايجاد شده در جريان 01/0] A/cm²19[ 16

شکل 2-11 :تصوير SEM مقطع عرضي پوشش کامپوزيتي Ni/Al₂O₃ ايجاد شده در دانسيته جريان هاي مختلف] 25[ 18

شکل 2-12 : درصد حجمي آلومينا موجود در پوشش در دانسيته جريان هاي مختلف]25[ 19

شکل2-13 : افزايش درصد وزني آلومينا پوشش در اثر افزايش دانسيته جريان]10[ 19

شکل 2-14 : افزايش وزن برحسب زمان براي سرعت اکسيداسيون فلزات [27] 20

شکل 2-15: افزايش وزن به دست آمده برحسب زمان]30[ 23

شکل 2-16 : لگاريتم افزايش وزن برحسب لگاريتم زمان ] 30[ 24

شکل 2-17 : آناليزXRD پوشش بعد از اکسيداسيون دما بالا]30[ 24

شکل 2-18: مورفولوژي سطح پوشش ها بعد از اکسيداسيون در دماي 800 درجه سانتي گراد به مدت 120 دقيقه]30[ 26

شکل 2-19: سينتيک اکسيداسيون فولاد پوشش داده شده و فولاد خام در دماي 800 درجه سانتي گراد]32[ 27

شکل 2-20 : مورفولوژي سطح فولاد خام (a) و مورفولوژي سطح فولاد پوشش دار (b) بعد از اکسيداسيون در دماي 800 درجه سانتي گراد به مدت 4 هفته]32[ 28

شکل 2-21: مورفولوژي مقطع عرضي(a) و آناليز خطي عناصر(b) براي اکسيداسيون فولاد بدون پوشش در دماي 800 درجه سانتي گراد به مدت 4 هفته]32[ 29

شکل 2-22: مورفولوژي مقطع عرضي (a) و آناليز خطي عناصر(b) براي اکسيداسيون فولاد پوشش دار در دماي 800 درجه سانتي گراد به مدت 4 هفته]32[ 30

شکل 4-1: اثر دانسيته جريان بر درصد وزني آلوميناي پوشش 43

شکل 4-2:مورفولوژي سطح پوششNi-Al₂O₃ رسوب داده شده تحت دانسيته جريان هاي مختلف. 44

شکل 4-3: اثر pH بردرصد وزني آلوميناي پوشش 45

شکل 4-4 : اثرغلظت ذرات آلوميناي حمام بردرصد وزني ذرات آلوميناي پوشش 46

شکل 4-5: مورفولوژي سطح پوششNi-Al₂O₃ رسوب داده شده تحت غلظت هاي مختلف ذرات آلومينا درحمام. الف) g.L^-1))4، ب) g.L^-1))8 ، ج) g.L^-1))12 47

شکل 4-6: تصوير SEM پوشش کامپوزيتيNi-Al₂O₃ تحت شرايط مطلوب 48

شکل 4-7: آناليزعنصري (EDS) سطح پوشش کامپوزيتيNi-Al₂O₃ 48

شکل 4-8: مورفولوژي سطح مقطع عرضي وآناليزخطي پوشش کامپوزيتيNi-Al₂O₃ 49

شکل 4-9: آناليزXRD پوشش کامپوزيتي Ni-Al₂O₃ ايجاد شده بر روي فولادAISI430 50

شکل 4-10:منحني افزايش وزن فولاد AISI430 اکسيد شده تابعي از زمان اکسيداسيون در دماي˚C800 51

شکل 4- 11:تصوير SEM نمونه بدون پوشش اکسيد شده به مدت 200 ساعت 52

شکل 4-12: آناليز عنصري سطح فولاد اکسيد شده در دماي˚C 800 به مدت 200 ساعت 53

شکل 4-13:آناليز XRD فولاد بدون پوشش اکسيد شده به مدت 200 ساعت دردماي˚C800 53

شکل 4-14: مربع افزايش وزن نمونه هاي بدون پوشش برحسب زمان در دماي˚C800 تا 50 ساعت 54

شکل 4-15: مربع افزايش وزن نمونه هاي بدون پوشش برحسب زمان در دماي 800 درجه سانتي گراد در محدوده 50 تا 200 ساعت اکسيداسيون 55

شکل 4-16 : رفتار اکسيداسيون سيکلي فولاد AISI 430 در دماي˚C800 55

شکل (4-17) مربع افزايش وزن آلياژ پايه تابعي از زمان تحت اکسيداسيون سيکلي در دماي˚C800 56

شکل 4-18:اکسيداسيون همدما نمونه هاي فولاد AISI430پوشش داده شده 57

شکل 4-19:تصوير SEM نمونه فولاد پوشش دار، اکسيد شده به مدت 200 ساعت در دماي˚C 800 58

شکل 4-20:آناليز XRD فولاد پوشش دار اکسيد شده به مدت 200 ساعت در دماي˚C800 58

شکل4-21: منحني مربع افزايش وزن نمونه هاي پوشش دار تابعي از زمان اکسيداسيون در دماي˚C 800 تا 50 ساعت اکسيداسيون 59

شکل 4-22: منحني مربع افزايش وزن نمونه هاي پوشش دار تابعي از زمان اکسيداسيون در دماي˚C 800 60

شکل 4-23: رفتار اکسيداسيون سيکلي نمونه هاي پوشش داده شده در دماي 800 درجه سانتي گراد 60

شکل 4-24: مربع افزايش وزن نمونه هاي پوشش دار تابعي از زمان اکسيداسيون تحت اکسيداسيون سيکلي در دماي 800 درجه سانتي گراد 61

شکل 4-24 : مقايسه منحني افزايش وزن نمونه هاي بدون پوشش و پوشش داده شده بر حسب زمان 62

شکل4-25 :مقايسه افزايش وزن نمونه پوشش دار و بدون پوشش به صورت تابعي از تعداد سيکل در دماي˚C 800 63

شکل 5-1 : پتانسيل زتا بر حسب pH براي يک ذره آلومينا ]34[ 67

فهرست جداول

عنوان……………………………………………………………………………..صفحه

جدول 2-1: ترکيب شيميايي الکتروليت]22[ 9

جدول 3-1: آناليز عنصري فولاد زنگ نزنAISI430 33

جدول 3- 2:ترکيب شيميايي حمام آبکاري 34

جدول 3-3 : شرايط آبکاري براي بررسي اثر دانسيته جريان 35

جدول 3-4: شرايط آبکاري براي بررسي اثر pH 36

جدول 3-5 : شرايط آبکاري براي بررسي اثر غلظت ذرات آلومينا 37

جدول 3-6: شرايط آبکاري الکتريکي 38

امتیاز 0 از 5 از 0 دیدگاه

قیمت اصلی: 39,000 تومان بود.قیمت فعلی: 21,000 تومان.

تاریخ ایجاد دی 29, 1399
تاریخ بروزرسانی اسفند 13, 1401
فروش 0
دیدگاه 0

شرایط استفاده از محصول

تمام محصولات به ازای پرداخت پروژه تنها قابل استفاده می باشند. این بدین معنی است که برای استفاده از یک یا چند محصول ، لازم به خرید آن محصول است.

مزایای خرید این محصول:

دسترسی به فایل به صورت همیشگی
پشتیبانی رایگان
پشتیبانی 24 ساعته محصول
بازگشت وجه در صورت عدم رضایت مشتری

مشاهده قوانین سایت