استخدام الطلاء بالرش الحراري باللهب لتحسين مقاومة التآكل لسبيكة ألمنيوم 2024 مصنعة بطريقة تكنولوجيا المساحيق

الباحث

آيات جاسم محمد

المشرف

حسين محمد يوسف - سرى سالم أحمد

الجامعة

الجامعة التكنولوجية

الكلية / القسم

قسم هندسة المواد / هندسة المواد

الشهادة

ماجستير

السنة

2022

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Flame thermal spraying;Corrosion resistance;Al 2024 alloy;Powder metallurgy

تم إجراء هذا البحث للتحقق من أداء عملية الطلاء بالرش الحراري باللهب لمنتج سبائك الألومنيوم 2024 المصنع بواسطة عملية "ميتالورجيا المساحيق" وتقييم خصائصه الميكانيكية والكهروكيميائية. يتم إجراء العديد من الاختبارات منها الاختبارات الاحصائية باستخدام تطبيق Minitab® بواسطة طريقة ،(Taguchi / ANOVA) لاختيار العوامل المثلى التي تحقق افضل اداء للطلاء عن طريق تحقيق اعلى كفاءة ترسيب ممكنة باقل التكاليف . بالاضافة الى اجراء اختبارات الخواص الميكانيكية والالكتروكيميائية والتحقق من صحتها. اما بالنسبة لعملية تصنيع العينات" ميتالورجيا المساحيق" فقد أظهرت نتائج العمل الرئيسية وجود نسبة قليلة جدأ من المسامية في منتج الألمنيوم. كانت صلادة العينات المطلية أفضل من صلادة العينات غير المطلية ، اعتمادًا على نتائج اختبار فيكرز للصلادة الدقيقة. كما تتميز العينة المطلية بمقاومة تآكل أكبر من العينة غير المطلية ، وفقًا لاختبار مقاومة التآكل عبر الفحص الكهروكيميائي والصور المجهرية الضوئية. ايضاً كان هناك عدد من المركبات المتكونة على السطح المطلي وفقا لتحليل حيود الاشعة السينية، وبشكل رئيسي Cr2Ni4 والذي يمثل طبقة حماية واقية قوية ضد التاكل . كانت كفاءة الترسيب المثلى لطريقة (Taguchi) بأستخدام الطلاء بالرش الحراري باللهب )96%( , كما وجد أن متوسط كفاءة الترسيب من تجارب التأكيد العملية الثلاثة بلغ )95.73%( , مما يشير الى ان التجارب الأحصائية كانت دقيقة وقريبة جدأ من التجارب العملية. اما العوامل المهمة التي تؤثر على جودة ونجاح عملية الطلاء بالرش الحراري باللهب فهي : (أ) مسافة الوقوف " البعد مابين بندقية الرش والعينة المراد طلاؤها" (100 م) ، (ب) معدل تغذية المسحوق البالغ (30جم / دقيقة) (0)السرعة العرضية " سرعة انطلاق حبيبات الطلاء" (125 مم / دقيقة) ، و (D) التأخير الزمني بين رشة واخرى مدته ( 4 دقائق) . أيضًا ، كان العامل الأكثر تأثيرًا في عملية الطلاء بالرش الحراري باللهب هو مسافة الوقوف ٠ يليها معدل تغذية المسحوق ، ثم التأخير الزمني بين رشة وأخرى والسرعة العرضية على التوالي . أيضًا ، وفقًا لصور المجهر الألكتروني الماسح ، وجد أن البنية المجهرية للطبقة المطلية لها بنية متجانسة مع جزيئات ناعمة ودقيقة لها شكل كروي بدون مسامية.

This research is carried out to investigate the performance of the flame thermal spray coating process of aluminum alloy 2024 manufactured by powder metallurgy process and assess its mechanical properties and electrochemical features. Experimental analysis is conducted with mechanical properties testing. optimizations are executed using Minitab, which makes numerical optimizations and chooses the most effective parameters for deposition efficiency by Taguchi/ANOVA method. The major work results revealed that the porosity rate is very low in the aluminum product produced via powder metallurgy process. Also, the coated specimens’ hardness was more significant and better than the uncoated specimens’ hardness, depending on the results of the Vickers microhardness test. The coated specimen has a more significant corrosion resistance than the uncoated specimen, according to the corrosion resistance test via electrochemical test and optical microscopic images. Also, there were several compounds formulated at the coated surface according to X-ray diffraction analysis, mainly Cr2Ni4, presenting a robust protective layer against corrosion. The optimized deposition efficiency of the Taguchi method using the flame thermal spray coating was 96%. Furthermore, it was found that the average deposition efficiency from the three confirmation experiments equalled 95.73%, indicating that the optimization process executed by the Taguchi method is accurate and closer to the confirmation experiments. In addition, significant factors affecting the quality and success of the flame thermal spray coating process include: (A) the stand-off distance of 100 mm (B) powder feed rate of 30 g/min (C) transverse velocity of 125 mm/min and (D) time delay per one spray of 4 min. Also, the most influential factor in the flame thermal spray coating process was the stand- off distance, followed by powder feed rate, then the time of one spray, and transverse velocity. It was found, according to the scanning electron microscopy images, that the microstructure of the coated layer has a homogenous structure with soft and fine particles that have a spherical shape with no porosity.

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