بررسي مقايسه اي مقاومت خوردگي و ريزساختار پوشش هاي آلومينا بر روي آلياژهاي آلومينيوم 2024 و 6061 با استفاده از روش اكسيداسيون الكتروليتي پلاسما (PEO)

Alloys Comparative Study on Microstructure and Corrosion Resistance of Alumina Coats on Al2024 and Al6061alloys Coated by Plasma Electrolytic Oxidation Technique

در اين تحقيق پوشش‌هاي آلومينايي بر روي دو آلياژ آلومينيوم Al2024 و Al6061 با استفاده از روش اكسيداسيون الكتروليتي پلاسما (PEO) اعمال شده و تاثير زيرلايه ي آلومينيومي و ولتاژ اعمالي بر خواص نهايي پوشش بررسي گرديد. از ميكروسكوپ الكتروني روبشي و پراش اشعه ايكس براي مطالعه ساختار پوشش استفاده شد و آزمون‌هاي ريزسختي و خوردگي نيز براي بررسي خواص نهايي پوشش به كار گرفته شدند. نتايج آزمون‌ها نشان داد كه با افزايش ولتاژ اعمالي مقدار فاز آلوميناي آلفا در پوشش براي هر دو آلياژ بيشتر مي شود، اما اين مقدار افزايش براي Al2024 با شيب كندتري صورت مي گيرد. به طور كلي مقدار فاز آلوميناي آلفا در پوشش Al2024 كمتر از پوشش‌هاي Al6061 است. وجود عناصر آلياژي بيشتر در Al2024 سبب مي شود تا پوشش آن نيز حاوي يون‌هاي آلياژي بيشتري باشد كه در اين حالت از استحاله‌ي فاز گاما به آلفا جلوگيري مي شود. همچنين مقاومت خوردگي نمونه هايي كه با ولتاژ اعمالي 400 و 425 ولت پوشش داده شده اند به ترتيب بر روي نمونه‌هاي Al6061 و Al2024 بالاترين مقدار بوده است و پتانسيل خوردگي براي آنها به ترتيب 0/549- و 0/571- ولت اندازه گيري شده است. نتايج آزمون خوردگي همچنين نشان مي دهد حضور 67 تا 68 درصد فاز آلومينا در پوشش سبب مقاومت خوردگي بهينه مي شود. نتايج سختي سنجي نيز نشان مي دهد كه بيشينه مقدار سختي در نمونه هايي كه با 450 ولت پوشش داده شده اند، حاصل گرديده به طوري كه مقدار آن براي دو نمونه ي Al2024 و Al6061 به ترتيب 1360 و 1475 ويكرز بوده است.

In this study, alumina was coated on Al2024 and Al6061 using plasma electrolytic oxidation method and the effects of Al substrate and applied voltage on the properties of coated samples were investigated. Scanning electron microscopy and X-ray diffraction were used to study the microstructure of coated samples and microhardness and corrosion tests were employed to evaluate the final properties of the coats. The results showed that with increase of applied voltage, α-alumina increased in the coats of both alloys however it enhanced more moderately for Al2024. Generally, the amount of α-alumina in Al2024 specimens was less than that of Al6061. The presence of more alloying elements in Al2024 led to the more metallic ions in its coat preventing the gammato- alpha alumina transition. Moreover, the highest corrosion resistance belongs to the Al2024 coated by 400 V and the Al6061 coated by 425 V and the corrosion potential values for them were measured -0.571 V and -0.549 V, respectively. The corrosion test also indicated that 67-68% α-alumina in the coatings can lead to the highest corrosion resistance. The microhardness test indicated that the maximum hardness value belongs to the samples coated by 450 V so that the values for the Al2024 and Al6061 coats were 1360 and 1475 Vickers, respectively.