ارزیابی ریزساختار، ترکیب فازی و خواص پوشش چند لایه ای زیرکونیایی بر روی فولاد API5L در شرایط تک پخت و چند بار پخت

Abstract

هدف از این پژوهش ایجاد پوشش سل ژل زیرکونیا بر روی زیرلایه فولادی API5L جهت بررسی اثر تعداد لایه و نوع پخت بر رفتار مقاومت به خوردگی این پوشش ها است. به همین منظور پوشش سل ژل زیرکونیا به شکل چهار لایه و دو لایه با استفاده از پیش ماده زیرکونیوم پروپوکساید به روش فرآیند غوطه‌ وری بر سطح فولاد کربنی API5L اعمال گردید. برای گروهی از نمونه ها بعد از هر لایه پوشش‌ دهی پخت در دمای ˚C 450 به مدت 1 ساعت انجام گرفت، در حالی که گروهی دیگر پوشش‌ دهی به تعداد لایه مورد نظر انجام گرفته و در پایان پخت نهایی اعمال گردید. به منظور بررسی تحولات فیزیکی و شیمیایی انجام شده و تعیین دمای تبدیل حالت آمورف به کریستالی، آنالیز حرارتی افتراقی بر روی ژل و به دنبال آن آنالیز تفرق اشعه X انجام گرفت. برای اطلاع از گروه های یونی و نوع پیوندهای موجود در ژل از آزمون طیف سنجی مادون قرمز و برای مشاهدات ریزساختاری از میکروسکوپ الکترونی جاروبی استفاده گردید. خواص پوشش توسط آزمایشات خوردگی الکتروشیمیایی و میکروسختی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج XRD نشان می‌ دهد که با پخت پوشش در دمای˚C 450 فاز تتراگونال و در دمای˚C550 فاز تتراگونال و منوکلینیک ظاهر می‌ شود. برای نمونه های چند مرتبه پخت شده برای هر دو حالت 4 و 2 لایه ای ریزساختاری همگن تر و مقاومت به خوردگی و میزان میکروسختی بالاتری نسبت به حالت تک پخت حاصل می‌ شود. صرف نظر از نوع پخت خواص نمونه‌ های با پوشش 4 لایه ای بهتر از نمونه ‌های 2 لایه‌ ای است.