تقصي تأثيرات اضافة الكاربون النانوي المتعدد الجدران على السلوك الميكانيكي والتآكل لسبائك الأغشية الرقيقة عالية العشوائية على الصلب السبائكي الواطئ 4140

الباحث

احمد صالح عبد الحسين مسرهد

المشرف

عبد الرحيم كاظم عبد علي

الجامعة

جامعة بابل

الكلية / القسم

كلية هندسة المواد / هندسة المعادن

الشهادة

دكتوراه

السنة

2022

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Multi-walled carbon nanotubes; High entropy alloys; Thin films; Corrosion behavior

في هذة الدراسة، تمت دراسة البنية المجهرية وخواص SY sill الواطئ السبائكي ( AISI 0 بواسطة ترسيب اغشية رقيقة من سبائك العشوائية العالية والمتوسطة عند درجة حرارة ٠ سيليزي وعند دالة حامضية مقدارها ١.5 وبزمن ١5 دقيقة. تم تحضير العينات المراد طلائها بأبعاد ( ٠١ * 7٠١ ملم ). حيث تم ترسيب سبائك العشوائية المتوسطة من املاح العناصر المكونة للسبيكة (حديد نيكل كوبالت نحاس) وبعد ذلك تمت اضافة انابيب الكربون النانوية بنسبة Y + % عند تيار مقدارة ٠.١1 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 CNT ss لتلك الخلطات بنسبة ثابتة مقدارها 9٠0.7 حيث تم الترسيب بنفس ظروف عملية الطلاء لكن بتيار مقداره ( ٠0.4 و ١.15 و ٠.5" 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 VAM فكرز والتي ازدادت الى 7*4 صلادة فكرز عند طلاء السبائك العشوائية المتوسطة ولكن عند اضافة انابيب الكربون النانوية للطلاء فان الصلادة ازدادت بمقدار 7.5 مرة اعلى من العينة الاساس وكانت افضل ad الصلادة لسبيكة Gus ) AlCrFeCoNiCu)-CNTs وصلت الصلادة الى VAY صلادة فكرز وبمقدار تحسن مساوي الى %VOA وكذلك ابدت هذه السبيكة افضل مقاومة تاكل بمحلول كلوريد الصوديوم وكان معدل التاكل مساوي mpy ١16 حيث وصلت كفاءة الطلاء في تلك السبيكة الى MAYA من جهة Goa! فان سبيكة (AlCrFeCoNiCu)-CNT اظهرت كذلك افضل قوة التصاقية وافضل مقاومة بلى بالمقارنة مع السبائك الاخرى حيث كانت قوة الالتصاق تساوي VV. ميكاباسكال ومعدل البلى مساوي الى 37١ * )١.5 VY) عند احمال مساوية الى © و ٠١ نيوتن على التوالي. من خلال نتائج اختبار خشونة السطج فان سطح سبيكة العشوائية المتوسطة هو السطح الاكثر خشونة ومقدارها ٠.55 مايكرون وهذا يؤدي لجعلها ذو قابلية تبلل عالية مقارنة مع السبائك الاخرى. وكانت سبيكة AlCrFeCoNiCu اعلى Glas لطبقة الطلاء ومقدارها VAY 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 isl EDS ان سطح الطلاء يحتوي على جميع العناصر المكونة لسبائك الطلاء. ومن Age اخرى فان تحليل نتائج حيود الاشعة السينية اظهرت ان الطلاء يتكون من مزيج طوري BCC , FCC

In this study, microstructure and properties of low alloy steel AISI (4140) by electrodeposition of medium and high entropy alloys thin films were studied. Specimens with dimensions (20 * 10 mm) have been prepared for coating. Medium entropy alloys (MEAs) of FeNiCoCu with and without the addition of 0.2% CNTs were deposition at current 0.16A, 30oC temperature, for 15 minutes under magnetic stirring. At the same condition of MEAs, high entropy alloys (HEAs) of (AlFeCoNiCu) with and without CNTs addition were prepared. (MnCrFeCoNi) HEAs with/without CNTs were prepared at conditions like the MEAs except for the current which is equal to 0.4 A. Also, HEAs of six elements (AlCrFeCoNiCu) without and with 0.2 % CNTs at 0.63A current under 830rpm of stirring were deposited on 4140 steel. Several tests such as microhardness, corrosion, adhesion, wear, surface roughness, contact angle, coating thickness, X-Ray diffraction, and the microstructure examination were studied for all coating specimens. Metallography was carried out by Field Emission Scanning Electron Microscope (FESEM) and Scanning Electron Microscope (SEM) with energy dispersive spectroscopy (EDS). The best results of the microhardness were obtained for HEAs of (AlCrFeCoNiCu)-CNTs composite coating that reached 783 HV with improve percent of (75.8%) where the hardness increased as 2.5 times higher than the substrate. also, this specimen display the best value of corrosion rate which equals 1.15 mpy and the protective efficiency was enhanced for this composite coating by 92.8%. HEAs of (AlCrFeCoNiCu)-CNTs composite coating also show the best result of adhesion and wear tests as compared with the other specimens that strength of adhesion reached 21.5 MPa and specific wear rate of (1.2, 1.4) *10-4 (mm3/N.m) at (5, 10N) respectively. The surface of MEAs of (FeNiCoCu) coating was the rough surface which reached 0.35μ that leading to a lower contact angle as compared to the other specimens. The AlCrFeCoNiCu HEAs show a large thickness of the coating layer which equal to18.36 μm . The microstructure examination of the coating specimens shows that the morphology was dense, uniform, and homogeneous with granular grains that became finer when adding the CNTs. Also, the EDS test of coatings surface emphasizes containing all the constituent components of the alloys coating. Analysis of the XRD patterns revealed that all the coatings contained a mixture of BCC and FCC phases.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب