%46تخفیف

دانلود پروژه: بررسی رفتار اکسیداسیون پوشش کامپوزيتي Ni-TiO2 بر روي فولاد زنگ نزن فريتي AISI430

تعداد 121صفحه در فایل word

کارشناسی ارشد رشته مهندسی مواد گرایش شناسایی و انتخاب مواد

بررسی رفتار اکسیداسیون پوشش کامپوزيتي Ni-TiO₂ بر روي فولاد زنگ نزن فريتي AISI430

چکیده

بر روی سطح فولاد ضد زنگ فریتی لایه اکسیدی Cr₂O₃ در دمای بالا تشکیل میشود. این لایه در دمای 800 درجه سانتیگراد به علت فشار بالای بخار کروم تجزیه شده و قدرت حفاظت آن از بین خواهد رفت. بدین منظور از پوشش Ni-TiO₂ برای حفاظت کمک گرفته شده است. در پایان نامه حاضر از یک لایه پوشش، که بوسیله آبکاری الکتریکی حاصل شده است، برای حفاظت فولاد ضدزنگ فریتی در برابر اکسیداسیون استفاده شده است. آزمایشات در دانسیته، غلظت و pH های مختلف، جهت بدست آوردن پوشش بهینه انجام گرفت پوششهای ایجاد شده بر روی سطح فولاد، توسط میکروسکوپ الکترونی و آنالیز اشعه ایکس مورد ارزیابی و مطالعه قرار گرفته شدند. بعد از آزمایشات انجام گرفته در دانسیته، غلظت و pH های مختلف، بهترین پوشش در A/dm² 4=D ، pH=5 و غلظت 40 گرم بر لیتر حاصل شد. همچنین بعد از حصول بهترین پوشش یکبار دیگر تحت پارامترهای ذکر شده در بالا، به حمام الکترولیت سورفکتانت SDS و CTAB اضافه شد. پوششهای بدست آمده در سه حالت مختلف تحت اکسیداسیون همدما و سیکلی در دمای 800 درجه سانتیگراد به مدت 200 ساعت در کوره قرار داده شدند. رفتار اکسیداسیون پوشش Ni-TiO₂ نسبت به حالتی که سورفکتانتهای SDS و CTAB به حمام اضافه میشود، مورد مقایسه و بررسی قرار گرفت. نتایج رفتار پوشش Ni-TiO₂ در برابر اکسیداسیون همدما در دمای 800 درجه سانتیگراد و اکسیداسیون سیکلی در دمای 800 درجه سانتیگراد رسم شد. آنالیز XRD از سطح لایه اکسیدی بعد از تست اکسیداسیون وجود فازهای NiFe₂O₄، NiCr₂O₄، CrMnO₄، NiO و TiO₂ را نشان میدهد. نتایج حاصل از اکسیداسیون همدما نشان میدهد که پوشش Ni-TiO₂ حاصله در حضور سورفکتانتSDS به خوبی زیرلایه را از اکسیداسیون محافظت میکند. در حالی که پوشش Ni-TiO₂ بدون هیچ سورفکتانتی نیز توانسته به طور رضایت بخشی زیرلایه را در مقابل اکسیداسیون محافظت نمایید. پوشش Ni-TiO₂ در حضور CTAB به علت اینکه در دمای بالا بر روی آن ترک ایجاد شد، نتوانست زیرلایه را از اکسیداسیون محافظت نماید. لایه پوشش Ni-TiO₂ و پوشش Ni-TiO₂ حاصله در حضور SDS، با محدود کردن نفوذ به بیرون کاتیونهای کروم و نفوذ به داخل آنیونهای اکسیژن باعث بهبود مقاومت به اکسیداسیون شد. پوشش Ni-TiO₂ حاصله در حضور CTAB بهترین مقاومت به اکسیداسیون در برابر سیکلی را از خود نشان داد.

واژههای کلیدی: فولاد ضدزنگ AISI 430، آبکاری الکتریکی، پوشش Ni-TiO₂، سورفکتانتSDS، سورفکتانت CTAB

دسته: فنی و مهندسی, مهندسی مواد برچسب: آبکاری الکتریکی, پوشش Ni-TiO2, سورفکتانت CTAB, سورفکتانتSDS, واژههای کلیدی: فولاد ضدزنگ AISI 430دانلود-پروژه-پایان نامه-کارشناسی-ارشد-فایل ناب

توضیحات

مطالب

فصل1- مقدمه. 1

فصل2- مروری بر منابع مطالعاتی.. 4

2-1-آبکاري الکتريکي.. 5

2-2- آبکاري الکتريکي پوشش کامپوزيتي.. 5

2-3- آبکاري الکتريکي نيکل.. 7

2-4- آبکاري الکتريکي نيکل- دي اکسيد تيتانيم.. 7

2-5- محلولهاي آبکاري الکتريکي نيکل.. 8

2-6- مکانيزم ايجاد پوشش در آبکاري الکتريکي.. 10

2-6-1- مکانيزم کلي رسوب نيکل 10

2-6-2- مکانيزم همرسوبي نيکل و ذرات تقويت شده 10

2-7- عوامل موثر بر آبکاري الکتريکي.. 12

2-7-1-pH 12

2-7-2- دما 15

2-7-3- افزدونيها 16

2-7-4- غلظت و اندازه دانه ذرات سراميکي 18

2-7-5- نوع جريان 22

2-7-6- دانسيته جريان 24

2-7-7- تاثير سرعت هم زدن 26

2-8- خواص پوششهاي کامپوزيتي.. 28

2-8-1- سختي 28

2-8-2- تنشهاي داخلي 30

2-9- فولاد زنگ نزن AISI 430. 31

2-10- اکسیداسیون پوشش…. 32

فصل3- مواد و روش انجام آزمایش…. 38

3-1- مواد استفاده شده. 39

3-2- آماده سازی نمونهها 39

3-3- شرایط پوششدهی.. 39

3-4- روشهای شناسایی و آنالیز مواد. 41

3-5- پراش پرتو ایکس واندازه دانه. 42

3-6- پارامترهای آزمایش…. 42

3-7- میکروسکوپ الکترونی روبشی.. 43

3-8- تست اکسیداسیون. 43

3-8-1- اکسیداسیون همدما 43

3-8-2- اکسیداسیون سیکلی 44

3-8-3- ارزیابی ثابت نرخ اکسیداسیون سهمی 44

3-9- سختی سنجی.. 44

فصل4- نتایج.. 45

4-1-اثر غلظت حمام. 46

4-1-1- مقدار نشست ذرات 46

4-2- اثر دانسیته جریان. 46

4-2-1- مقدار نشست ذرات 46

4-2-2- اندازه دانه 47

4-3- اثر pH.. 48

4-3-1- نشست ذرات 48

4-4- نوع سورفکتانت… 49

4-5- رفتار اکسیداسیون آلیاژ پایه. 50

4-5-1- رفتار اکسیداسیون همدما 50

4-5-2- ارزیابی ثابت نرخ اکسیداسیون سهمی در اکسیداسیون همدما 52

4-5-3- رفتار اکسیداسیون سیکلی 54

4-5-4- ارزیابی ثابت نرخ اکسیداسیون سهمی در اکسیداسیون سیکلی 54

4-6- پوشش Ni-TiO₂ 56

4-6-1- رفتار اکسیداسیون همدما 58

4-6-2- ارزیابی ثابت نرخ اکسیداسیون پوشش Ni-TiO₂ در اکسیداسیون همدما 60

4-6-3- رفتار اکسیداسیون سیکلی 62

4-6-4- ارزیابی ثابت نرخ اکسیداسیون در اکسیداسیون سیکلی 64

4-7- پوشش Ni-TiO₂ حاصله در حضور SDS. 65

4-7-1- رفتار اکسیداسیون همدما 68

4-7-2- ارزیابی ثابت نرخ اکسیداسیون در اکسیداسیون همدما 71

4-7-3- رفتار اکسیداسیون سیکلی 72

4-7-4- ارزیابی ثابت نرخ اکسیداسیون در اکسیداسیون سیکلی 74

4-8- پوشش Ni-TiO₂ حاصله در حضور CTAB.. 75

4-8-1- رفتار اکسیداسیون همدما 77

4-8-2- ارزیابی نرخ اکسیداسیون در اکسیداسیون همدما 81

4-8-3- رفتار اکسیداسیون سیکلی 82

4-8-4- ارزیابی ثابت نرخ اکسیداسیون در اکسیداسیون سیکلی 84

4-9- میکروسختی.. 85

4-9-1- تاثیر غلظت ذرات در درون حمام 85

4-9-2- تاثیر دانسیته 86

فصل5- بحث… 87

5-1- تاثیر غلظت حمام. 88

5-2- تاثیر دانسیته. 88

5-3- رفتار اکسیداسیون زیرلایه. 90

5-4- بررسی رفتار پوشش Ni-TiO₂ بر روی سطح فولاد. 91

5-5- میکروسختی.. 96

فصل6- نتیجهگیری و پیشنهادات… 98

6-1- نتیجهگیری.. 99

6-2- پیشنهادات… 101

فصل7- مراجع. 102

فهرست اشکال

شکل ‏2–1: درصد وزني رسوب TiO₂ در پوشش تحت جريان مستقيم و منقطع. 8

شکل ‏2–2:رابطه بين تنش کششي دروني در لايه پوشش نيکل. 9

شکل ‏2–3:مقدار پتانسيل زتا نانو ذرات TiO₂(0.2 g.l^-1) در محلول الکتروليت. 14

شکل ‏2–4: تاثير غلظت افزودني بر روي مقدار کسر حجمي رسوب ذره و مقدار زتا پتانسيل آن. 17

شکل ‏2–5:رابطه درصد حجمي SiC در رسوب در برابر نسبت سورفکتانت به SiC.. 17

شکل ‏2–6: تصوير ميکروگراف از پوشش کامپوزيتي Ni-ZrO₂ 18

شکل ‏2–7: آگلومره شدن ذرات با افزايش غلظت… 19

شکل ‏2–8: رابطه ايزوترم لانگمير. 20

شکل ‏2–9: ارتباط بین غلظت ذرات در حمام و رسوب ذرات TiO₂ 21

شکل ‏2–10: انواع حالتهاي متغيير جريان بر حسب زمان در حين آبکاري الکتريکي.. 23

شکل ‏2–11: اثر دانسيته جريان بر روي مقدار همرسوبي TiO₂ 26

شکل ‏2–12:روشههاي مختلف هم زدن حمام الکتروليت… 27

شکل ‏2–13: تاثیر جهتگیری دانهها بر روی میکروسختی پوشش…. 29

شکل ‏2–14: اثر نشست ذرات بر روی میکروسختی.. 29

شکل ‏2–15:تغييرات مقدار غلظت ذرات TiO₂ در حمام بر روی ميکروسختي. 30

شکل ‏2–16: تصویر SEM از اکسیداسیون Fe-25%Cr به مدت 24 ساعت در دمای ^oC 1150. 32

شکل ‏2–17: اثر Ni-La₂O₃ بر روی مقاومت به اکسیداسیون نیکل.. 34

شکل ‏2–18: رفتار اکسیداسیون پوشش Ni-Fe₂O₃ در دمای ^oC 800 به مدت 4 هفته. 34

شکل ‏2–19: مقایسه نتایج افزایش به وزن نمونههای مختلف در دمای ^oC 850. 36

شکل ‏2–20: تاثیر نوع جریان استفاده شده در مقاومت به اکسیداسیون پوشش…. 37

شکل ‏3–1: الکوی پراش ایکس ذرات TiO₂ 40

شکل ‏4–1: تاثیر غلظت حمام بر روی نشست ذارت TiO₂ در pH=5 و d= 4 d/dm² 46

شکل ‏4–2: تاثیر دانسیته جریان بر روی مقدار نشست ذرات TiO₂در pH=5 و Con=40 g/L.. 47

شکل ‏4–3: اثر دانسیته جریان بر روی اندازه دانه نیکل در pH=5، Con= 40 g/L.. 47

شکل ‏4–4: الگوی اشعه ایکس از پوششهای بدست آمده در دانسیته های مختلف… 48

شکل ‏4–5: تاثیر مقدار pH بر روی نشست ذرات در d=4 A/dm² و Con= 40 g/L.. 49

شکل ‏4–6: نحوه توزیع عناصر در پوشش، الف) Fe، ب) Ni ج) Ti 50

شکل ‏4–7: منحنی افزایش وزن آلیاژ پایه اکسید شده به عنوان تابعی از زمان اکسیداسیون در دمای ^oC 800. 51

شکل ‏4–8: تصویر SEM از سطح آلیاژ پایه بعد از 200 ساعت اکسیداسیون همدما در دمای ^oC 800. 51

شکل ‏4–9: آنالیز XRD آلیاژ پایه بعد از 200 ساعت اکسیداسیون همدما در دمای 800 درجه سانتیگراد. 52

شکل ‏4–10: مربع افزایش وزن آلیاژ پایه به عنوان تابعی از زمان اکسیداسیون همدما در دمای ^oC 800. 53

شکل ‏4–11: توان اکسیداسیون همدما برای آلیاژ پایه در دمای ^oC 800. 53

شکل ‏4–12: منحنی افزیش وزن آلیاژ اکسید شده به عنوان تابعی از سیکل اکسیداسیون در دمای ^oC 800. 54

شکل ‏4–13: مربع افزایش وزن آلیاژ پایه به عنوان تابعی از زمان اکسیداسیون سیکلی.. 55

شکل ‏4–14: تغییرات توان اکسیداسیون آلیاژ پایه در اکسیداسیون سیکلی.. 55

شکل ‏4–15: پوشش حاصله در pH=5، d=4 A/dm²، Con=40 g/L.. 56

شکل ‏4–16: آنالیز EDS از سطح پوشش…. 57

شکل ‏4–17: آنالیز XRD نمونه پوشش داده شده. 57

شکل ‏4–18: تصویر SEM از مقطع عرضی پوشش Ni-TiO₂ 58

شکل ‏4–19: مقایسه مقاومت به اکسیداسیون آلیاژ پایه و پوشش Ni-TiO₂ به عنوان تابعی از زمان اکسیداسیون همدما در دمای ^oC 800. 59

شکل ‏4–20: تصویر SEM حاصل از اکسیداسیون پوشش Ni-TiO₂ بعد از 200 ساعت اکسیداسیون همدما در دمای ^oC 800 59

شکل ‏4–21: الگوی تفرق اشعه ایکس پوشش Ni-TiO₂ بعد از 200 ساعت اکسیداسیون همدما در دمای ^oC800. 60

شکل ‏4–22: تصویر SEM از مقطع عرضی پوشش Ni-TiO₂ بعد از 200 ساعت اکسیداسیون همدما در دمای ^oC 800 60

شکل ‏4–23: مقایسه مربع افزایش نمونه پوشش داده شده با Ni-TiO₂ و زیرلایه به عنوان تابعی از زمان در اکسیداسیون همدما در ^oC 800. 61

شکل ‏4–24: تغییرات توان اکسیداسیون برای پوشش Ni-TiO₂ بعد از 200 ساعت اکسیداسیون همدما در دمای ^oC 800 62

شکل ‏4–25: مقایسه افزایش وزن زیرلایه و نمونه پوشش داده شده با Ni-TiO₂ به عنوان تابعی از سیکل اکسیداسیون در دمای ^oC 800. 63

شکل ‏4–26: تصویر SEM از سطح پوشش Ni-TiO₂ بعد از 50 سیکل اکسیداسیون در دمای ^oC 800. 63

شکل ‏4–27: تصویر مقطع عرضی پوشش Ni-TiO₂ بعد از 50 سیکل اکسیداسیون در دمای 800 درجه سانتیگراد. 64

شکل ‏4–28: مقایسه مربع افزایش وزن نمونه پوشش داده شده و آلیاژ پایه به عنوان تابعی از زمان اکسیداسیون سیکلی در دمای ^oC 800. 65

شکل ‏4–29: تغییرات توان اکسیداسیون پوشش Ni-TiO₂ در اکسیداسیون سیکلی در دمای 800درجه سانتیگراد. 65

شکل ‏4–30: تصویر SEM از سطح پوشش Ni-TiO₂ در حضور SDS. 66

شکل ‏4–31: آنالیز EDS سطح پوشش در حضور SDS. 67

شکل ‏4–32: آنالیز XRD پوشش Ni-TiO₂ در حضور SDS. 67

شکل ‏4–33: مقطع عرضی پوشش Ni-TiO₂ در حضور SDS به همراه آنالیز خطی.. 68

شکل ‏4–34: مقایسه افزایش وزن نمونه با پوشش Ni-TiO₂ در حضور SDS و آلیاژ پایه به عنوان تابعی از زمان اکسیداسیون همدما در ^oC 800. 69

شکل ‏4–35: تصویر SEM از پوشش Ni-TiO₂ در حضور SDS بعد از 200 ساعت اکسیداسیون همدما در دمای ^oC 800 69

شکل ‏4–36: الگوی پراش اشعه ایکس بعد از 200 ساعت اکسیداسیون در دمای 800 درجه سانتی گراد از سطح پوشش Ni-TiO₂ در حضور SDS. 70

شکل ‏4–37: تصویر SEM از مقطع عرضی پوشش Ni-TiO₂ در حضورSDS بعد از 200 ساعت اکسیداسیون همدما در دمای ^oC 800. 70

شکل ‏4–38: مقایسه امربع افزایش وزن پوشش در حضور SDS و آلیاژ پایه به عنوان تابعی از زمان اکسیداسیون همدما در دمای ⁰C 800. 71

شکل ‏4–39: تغییرات توان اکسیداسیون پوشش Ni-TiO₂ در حضور SDS در اکسیداسیون همدما در دمای ^oC 800. 72

شکل ‏4–40: مقایسه افزایش وزن زیرلایه و نمونه پوشش داده شده Ni-TiO₂ بدر حضور SDS به عنوان تابعی از سیکل اکسیداسیون در دمای ^oC 800. 73

شکل ‏4–41: تصویر SEM از سطح پوشش Ni-TiO₂ در حضور SDS بعد از 50 سیکل اکسیداسیون. 73

شکل ‏4–42: تصویر مقطع عرضی از پوشش Ni-TiO₂ در حضور SDS بعد از 50 سیکل اکسیداسیون در دمای 800 درجه سانتیگراد. 74

شکل ‏4–43: مربع افزایش وزن پوشش Ni-TiO₂ در حضور SDS به عنوان تابعی از زمان اکسیداسیون سیکلی.. 75

شکل ‏4–44: تصویر SEM پوشش حاصله Ni-TiO₂ در حضور CTAB.. 76

شکل ‏4–45: آنالیز EDS از سطح پوشش Ni-TiO₂ در حضور CTAB.. 76

شکل ‏4–46: آنالیز XRD از پوشش Ni-TiO₂ در حضور CTAB.. 77

شکل ‏4–47: تصویر SEM از سطح مقطع عرضی نمونه پوشش داده شده در حضور CTAB.. 77

شکل ‏4–48: مقایسه افزایش وزن زیرلایه و نمونه پوشش داده شده با Ni-TiO₂ در حضور CTAB به عنوان تابعی از زمان اکسیداسیون همدما در دمای ^oC 800. 78

شکل ‏4–49: تصویر آنالیز XRD از سطح پوشش Ni-TiO₂ در حضور CTAB بعد از 200 ساعت اکسیداسیون همدما در دمای ^oC 800. 79

شکل ‏4–50: مقایسه افزایش وزن نمونههای پوششیهای مختلف به مدت 200 ساعت اکسیداسیون همدما در دمای ^oC 800 79

شکل ‏4–51: تصویر SEM حاصله از پوشش Ni-TiO₂ بعد از 200 ساعت اکسیداسیون همدما در دمای ⁰C 800. 80

شکل ‏4–52: آنالیز خطی پوشش Ni-TiO₂ در حضور CTAB بعد از 200 ساعت اکسیداسیون همدما در دمای ^oC 800 80

شکل ‏4–53: مربع افزایش وزن پوشش Ni-TiO₂ در حضور CTAB و آلیاژ پایه به عنوان تابعی از زمان اکسیداسیون همدما در دمای ^oC 800. 81

شکل ‏4–54: توان اکسیداسیون همدما پوشش در حضور CTAB.. 82

شکل ‏4–55: مقایسه افزایش وزن زیرلایه و نمونه پوشش داده شده Ni-TiO₂ در حضور CTAB به عنوان تابعی از سیکل اکسیداسیون در دمای ^oC 800. 83

شکل ‏4–56: تصویر SEM از سطح پوشش Ni-TiO₂ در حضور CTAB بعد از 50 سیکل اکسیداسیون در دمای ^oC 800 در بزرگنمایی بالاتر. 83

شکل ‏4–57: مقایسه افزایش وزن زیرلایه و نمونههای پوشش داده شده با Ni-TiO₂ به عنوان تابعی از سیکل اکسیداسیون در دمای ^oC 800. 84

شکل ‏4–58: مربع افزایش وزن پوشش Ni-TiO₂ در حضور CTAB به عنوان تابعی از زمان اکسیداسیون سیکلی در دمای ^oC 800. 85

شکل ‏4–59: تاثیر غلظت ذرات در حمام بر روی میکروسختی رسوب… 85

شکل ‏4–60: تاثیر مقدار دانسیته بر روی میکروسختی پوشش…. 86

فهرست جداول

جدول ‏2–1: شرایط آزمایشهای صورت گرفته توسط Liu. 35

جدول ‏3–1: ترکیب شیمیایی فولاد ضدزنگ AISI 430. 39

جدول ‏3–2: ترکیب شیمیایی حمام آبکاری.. 40

جدول ‏3–3:آزمایشات پیشنهادی بوسیله طراحی آزمایش…. 41

جدول ‏3–4: پارامترهای مربوط به آزمایش غلظت ذرات… 42

جدول ‏3–5: پارامترهای مربوط به دانسیته جریان. 43

جدول ‏3–6: پارامترهای مربوط به pH.. 43

جدول ‏4–1: نشست ذرات در حضور سورفکتانتهای مختلف… 49

امتیاز 0 از 5 از 0 دیدگاه

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

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