بررسي مقاومت به خوردگي و سايش پوشش سراميكي آلومينا ايجاد شده با فرايند پلاسماي الكتروليتي بر روي سطح فولاد ضدزنگ 316L

Study of the alumina ceramic coating on 316L stainless steel surface by electrolytic plasma process

پوشش سراميكي آلومينا بر روي فولاد ضدزنگ 316L به منظور بهبود ويژگي هاي سطحي و افزايش مقاومت به خوردگي كاشتني هاي مورد استفاده در بدن با بكارگيري فرايند پوشش دهي پلاسماي الكتروليتي ايجاد شد. حمام الكتروليت شامل كربنات سديم و نيترات آلومينيوم آماده و سپس نمونه ها با جريان مستقيم و ولتاژ بهينه 145 ولت پوشش داده شدند. تركيب شيميايي نمونه ها به وسيله ي آناليز تفرق اشعه ي ايكس (XRD) و مورفولوژي سطح نمونه هاي پوشش داده شده به وسيله ي ميكروسكوپ الكتروني روبشي مطالعه شد. خواص سايشي و سختي نمونه هاي پوشش داده شده و بدون پوشش در محلول رينگر بررسي شد نمونه هاي پوشش دار بهبود رفتار سايشي و سختي را نشان داد. رفتار خوردگي نمونه ها با اجراي آزمون هاي الكتروشيميايي در محلول فيزيولوژيكي ارزيابي گرديد تا تاثير پوشش ها به عنوان عاملي براي افزايش مقاومت به خوردگي تعيين شود. نتايج آزمون هاي مكانيكي بهبود رفتار نمونه هاي با پوشش آلومينا را نسبت به نمونه بدون پوشش نشان مي دهند. ريزساختار نشان مي دهد كه زمان بهينه پوشش دهي در ولتاژ 145 ولت و جريان 1.7 آمپر، 10 دقيقه مي باشد. آناليز XRD تشكيل فاز - Al2O3 ? را تاييد مي كند. مقاومت به خوردگي نمونه با پوشش آلومينا نسبت به نمونه بدون پوشش به دليل كاهش جريان و مثبت شدن پتانسيل در آزمايش تافل افزايش يافته است.

Alumina ceramic coating was developed on 316 L stainless steel in order to improve the surface characteristics and increase the corrosion resistance of implants used in the body by employing plasma electrolytic coating process. Electrolytic bath, containing sodium carbonate and aluminum nitrate was prepared and thereafter the samples were coated with optimal voltage and direct current. The chemical composition of the samples were studied by X-ray diffraction analysis (XRD) and the surface morphology of the coated samples was studied by scanning electron microscopy. Hardness and wear properties of coated and uncoated samples in Ringerʹs solution were studied and compared. Electrochemical corrosion behavior ,as an indication of corrosion resistance of samples, were evaluated in physiological solution. The results of Mechanical testing showed that improving the behavior of alumina coated samples to compare with the one. Microstructures investigation revealed that the optimal time of coating was 10 minutes. XRD analysis was showed that ? - Al2O3 phase formed in the coating. The corrosion resistance of alumina coaed samples were increased due to redused corrosion current and increased potential.