تاثير غلظت ذرات Fe2O3 بر خـواص حفاظتـي پوشش كامپوزيتي Ni-Fe2O3 اعمال شده بر سطح فولاد 304

The Effect of Fe2O3 Concentration on The Protective Properties of Electrodeposited Ni-Fe2O3 Composite Coating on The Surface of AISI304 Steel

در اين پژوهش تاثير غلظت ذرات Fe2O3 بر خواص حفاظتي پوشش كامپوزيتي Ni-Fe2O3 اعمال شده بر فولاد 304 مورد ارزيابي قرار گرفت. پوشش‌دهي با روش آبكاري الكتريكي درحمام بدون افزودني و حمام حاوي غلظت‌هاي مختلف ذرات Fe2O3 انجام شد. مورفولوژي و ساختار سطحي با تصاوير ميكروسكوپي الكتروني روبشي (SEM)، آناليز خطي عنصري (EDS) و آناليز الگوي پراش Xش(XRD) مورد بررسي قرار گرفت. رفتار خوردگي با اندازه‌گيري تغييرات پتانسيل خوردگي بر حسب زمان غوطه‌وري و آزمايش امپدانس الكتروشيميايي بررسي شد. نتايج نشان داد كه در 8/4=pH و دانسيته جريان اعمالي mA.cm-2 20 بيشترين مقدار رسوب ذرات در غلظت ذرات 20 گرم بر ليتر حاصل شد. هم‌چنين نتايج ميكروسختي و رفتار خوردگي پوشش‌هاي اعمال شده نشان داد كه توزيع يكنواخت ذرات فاز دوم در زمينه تاثير بسزايي در بهبود خواص سطحي و حفاظتي پوشش دارد. اعمال پوشش نيكل مقاومت به خوردگي فولاد را بيش از دو برابر افزايش داد. افزودن ذرات Fe2O3 به تركيب حمام آبكاري افزايش مقاومت به خوردگي پوشش نيكل را افزايش داد و بيشترين مقاومت به خوردگي را پوشش ايجاد شده در حمام حاوي g.lit-1 15 اكسيد آهن ارايه داد كه تقريبا 5 برابر مقاومت به خوردگي فولاد بدون پوشش است.

In this study, the effect of Fe2O3 particle concentration on the protective properties of the Ni-Fe2O3 composite coating formed on AISI304 substrate was evaluated. The electrodeposition process was conducted in a plating bath without and with different concentration of Fe2O3 particles. The surface morphology and structure was characterized using scanning electron microscope (SEM), Electronic diffraction line scans (EDS) and X-ray diffraction (XRD). The corrosion behavior of the coating was evaluated by measuring the variation of corrosion potential during the immersion time and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) method. The results revealed that in pH=4 and a current density of 20 mA/cm2 , The precipitation of Fe2O3 particles in nickel matrix reached to its maximum value when the concentration of the particles in the electrolyte was 20 g/lit. However, the microhardness results and corrosion behavior of coated samples was revealed that the homogeneous dispersion of second phase particles in matrix plays a dominant role in the promotion of surface and protective properties of the coating. Nickel coating increased the corrosion resistance of AISI304 more than double. The addition of Fe2O3 particles into the electroplating bath caused an increase in corrosion resistance of Nickel coating and the coating fabricated in the bath containing 15g/lit Fe2O3 provided the highest corrosion resistant which was almost 5 times higher than corrosion resistance of the steel substrate.