منصة الرسائل والاطاريح: تقصي تأثيرات اضافة الكاربون النانوي المتعدد الجدران على السلوك الميكانيكي والتأكل لسبائك الاغشية الرقيقة عالية العشوائية على الصلب السبائكي الواطئ 4140

الخلاصة

في هذة الدراسة, تمت دراسة البنية المجهرية وخواص الفولاذ الواطئ السبائكي (AISI 4140) بواسطة ترسيب اغشية رقيقة من سبائك العشوائية العالية والمتوسطة عند درجة حرارة 30 سيليزي وعند دالة حامضية مقدارها 1.5 وبزمن 15 دقيقة. تم تحضير العينات المراد طلائها بأبعاد ( 20 * 10 ملم ). حيث تم ترسيب سبائك العشوائية المتوسطة من املاح العناصر المكونة للسبيكة (حديد نيكل كوبالت نحاس) وبعد ذلك تمت اضافة انابيب الكربون النانوية بنسبة 0.2% عند تيار مقدارة 0.16 امبير وبخلط مغناطيسي مستمر. كذلك تم ترسيب سبائك العشوائية العالية المتكونة من (منغنيز كروم حديد كوبلت نيكل) و (المنيوم حديد كوبلت نيكل نحاس ) و ( المنيوم كروم حديد كوبلت نيكل نحاس) وكذلك تمت اضافة CNTs لتلك الخلطات بنسبة ثابتة مقدارها 0.2% حيث تم الترسيب بنفس ظروف عملية الطلاء لكن بتيار مقداره ( 0.4 و 0.16 و 0.63 امبير ) على التوالي. تم اجراء العديد من الفحوصات المجهرية والاختبارات الميكانيكية والفيزيائية والالكتروكيميائية على العينات قبل وبعد الطلاء كاختبار الصلادة, اختبار البلى, واختبار الخشونة واختبار حيود الاشعة السينية وكذلك اختبار التاكل , وقياس سمك طبقة الطلاء وقوة الالتصاقية. حيث ان الفحوصات المجهرية تم بواسطة المجهر الالكتروني الماسح للانبعاث الميداني (FESEM) مع استخدام التحليل الطيفي المشتت للطاقة (EDS). ان نتائج اختبار صلادة فكرز للعينة الاساس مساوية 189 فكرز والتي ازدادت الى 234 صلادة فكرز عند طلاء السبائك العشوائية المتوسطة ولكن عند اضافة انابيب الكربون النانوية للطلاء فان الصلادة ازدادت بمقدار 2.5 مرة اعلى من العينة الاساس وكانت افضل قيم الصلادة لسبيكة AlCrFeCoNiCu)-CNTs ) حيث وصلت الصلادة الى 783 صلادة فكرز وبمقدار تحسن مساوي الى 75.8%. وكذلك ابدت هذه السبيكة افضل مقاومة تاكل بمحلول كلوريد الصوديوم وكان معدل التاكل مساوي 1.15 mpy حيث وصلت كفاءة الطلاء في تلك السبيكة الى 92.8%. من جهة اخرى فان سبيكة AlCrFeCoNiCu)-CNT) اظهرت كذلك افضل قوة التصاقية وافضل مقاومة بلى بالمقارنة مع السبائك الاخرى حيث كانت قوة الالتصاق تساوي 21.5 ميكاباسكال ومعدل البلى مساوي الى ( 1.2, 1.4) *10-4 عند احمال مساوية الى 5 و 10 نيوتن على التوالي. من خلال نتائج اختبار خشونة السطج فان سطح سبيكة العشوائية المتوسطة هو السطح الاكثر خشونة ومقدارها 0.35 مايكرون وهذا يؤدي لجعلها ذو قابلية تبلل عالية مقارنة مع السبائك الاخرى. وكانت سبيكة AlCrFeCoNiCu اعلى سمك لطبقة الطلاء ومقدارها 18.36 مايكرمتر. الفحوصات المجهرية لعينات الطلاء اظهرت ان طبيعة طبقة الطلاء كثيفة ومنتظمة ومتجانسة مع شكل حبيبي والتي تصبح اكثر نعومة باضافة انابيب الكربون النانوية. بالاضافة الى ذلك فان نتائج EDS اثبتت ان سطح الطلاء يحتوي على جميع العناصر المكونة لسبائك الطلاء. ومن جهة اخرى فان تحليل نتائج حيود الاشعة السينية اظهرت ان الطلاء يتكون من مزيج طوري BCC , FCC