ارزیابی ریزساختار، ترکیب شیمیایی و مقاومت به خوردگی پوشش اکسیدی ایجاد شده در فرایند آندایز سخت آلومینیوم در الکترولیت اسید اگزالیک

Abstract

آندایز سخت به‌عنوان یکی از روش‌های بهبود خواص سطحی روی آلومینیم همیشه موردتوجه بوده است، اما مشکل اساسی این روش، کنترل دقیق دما و دستیابی به ساختار لایه اکسید آلومینیم آندی در کف حفرات می‌باشد. در این پژوهش با طراحی راکتور آندایز، کنترل دقیق شرایط پوشش دهی و استفاده از یک آندایز نرم(ولتاژ40ولت) قبل از آندایز سخت(ولتاژ130ولت) به مطالعه چگونگی تغییرات چگالی جریان در حین پوشش دهی آلیاژ آلومینیم 1100 در محلول اسیدگزالیک پرداخته شد. به کمک نمودارهای چگالی جریان-زمان و تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی نشر میدانی افزایش چگالی جریان و انتقال از آندایز نرم به سخت که همراه با بیشتر شدن فاصله حفرات بود، مشاهده شد. نتایج آزمون پراش اشعه ایکس حاکی از تشکیل پوششی با ساختار آلومینای آمورف می‌باشد. همچنین آنالیز طیف نگار تفکیک انرژی نشان داد که پوشش فقط حاوی اکسیژن و آلومینیم به دلیل تشکیل آلومینا می‌باشد. نتایج آزمون پلاریزاسیون بیانگر بهبود قابل‌توجه مقاومت به خوردگی آلیاژ با اعمال لایه اکسیدی آلومینیم بود. انجام آندایز در سه دمای صفر، 10 و 17درجه سانتی‌گراد نشان داد بیشتر شدن دما منجر به افزایش بار عبوری و ضخامت لایه اکسیدی می‌گردد، اما روی فاصله بین حفره‌ای، قطر حفره‌ای، ضخامت لایه سدی و چگالی حفرات تأثیر محسوسی ندارد که این حاکی از مستقل بودن این پارامترها از جریان بود. این در حالی است که به دلیل شدت خورندگی بیشتر محلول، بازه تغییرات این پارامترها افزایش می‌یابد. تخلخل پوشش نیز از 6/15 به 3/17 درصد افزایش یافت. همچنین با مقایسه آندایز آلومینیم خالص و آلیاژ1100 مشخص شد که حضور عناصر آلیاژی منجر به کاهش میزان نظم پوشش خواهد شد.