بررسی ریزساختار، چسبندگی و رفتار تریبولوژیکی پوشش اکسید آلومینیوم آندی متخلخل بر روی آلیاژ آلومینیوم ۵۰۸۳

آلیاژهای آلومینیوم به ویژه آلیاژ آلومینیوم ۵۰۸۳ دارای کاربردهای گسترده ای در صنایع دریایی هستند. یکی از کاربردهای مهم این آلیاژ در مقاطع آب بند و در معرض سایش می باشد. اعمال پوششی مناسب در سطح این آلیاژها می تواند از آن ها در برابر سایش به عنوان یکی از مهم ترین مکانیزم های تخریب این قطعات محافظت کند. در این پژوهش، پوشش اکسید آلومینیوم آندی متخلخل با روش آندایزینگ سخت بر روی آلیاژ آلومینیوم ۵۰۸۳ ایجاد شد. فرآیند آندایزینگ در دمای صفر درجه سانتی گراد، در محیط سولفوریک اسید و با ولتاژهای ۲۰، ۲۷ و ۳۵ ولت انجام شد. به منظور بررسی خواص پوشش ها ریز سختی سنجی، زبری سنجی و ضخامت پوشش ها اندازه گیری شد. آزمون پین روی دیسک و چسبندگی بر روی نمونه های پوشش داده شده انجام شد. بررسی های ریزساختاری نشان داد که فرآیند آندایزینگ باعث تشکیل پوشش آلومینای آمورف متخلخل بر روی سطح آلیاژ آلومینیوم ۵۰۸۳ می شود. افزایش ولتاژ آندایزینگ باعث افزایش تخلخل در سطح پوشش می شود که به تبع آن زبری سطح افزایش پیدا می کند. همچنین با افزایش ولتاژ، به دلیل بیشتر شدن نرخ انحلال زیرلایه آلیاژ آلومینیوم ۵۰۸۳ ضخامت و سختی پوشش افزایش یافت. بررسی های میکروسکوپی جهت ارزیابی کیفی چسبندگی، نشان دهنده چسبندگی مناسب پوشش اکسید آلومینیوم آندی بود. انجام فرآیند آندایزینگ موجب بهبود قابل توجه رفتار تریبولوژیکی (حداقل بیش از ۲۰ برابر) آلیاژ آلومینیوم ۵۰۸۳ شد. تصاویر SEM و نتایج آنالیز EDS از سطوح سایش و ذرات سایشی نشان داد که مکانیزم غالب سایش در زیرلایه آلیاژ آلومینیوم ۵۰۸۳ سایش خراشان و سایش ورقه ای بوده و مکانیزم غالب سایش پوشش های اکسید آلومینیوم سایش چسبان و ورقه ای می باشد.

کلیدواژه ها:

آلیاژ آلومینیوم ۵۰۸۳ ، اکسید آلومینیوم آندی متخلخل ، ریزسختی ، چسبندگی ، رفتار تریبولوژیکی