ارزیابی رفتار تریبولوژیکی پوشش کامپوزیتی اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی حاوی ذرات اکسید سیلیسیم روی زیرلایه آلیاژ آلومینیوم 7075

مقدمه: پوشش‌های اکسیداسیون پلاسمایی الکترولیتی با توجه به ماهیت فشرده، چسبنده و سختی که دارند یکی از مهمترین موادی است که برای مقابله با سایش قطعات آلومینیومی بکار گرفته می‌شود. در سالیان اخیر بهبود خواص سطحی این پوشش‌ها با کمک افزودن ذرات تقویت کننده مورد توجه محققین قرار گرفته است.روش : در این پژوهش فرایند پوشش‌دهی به روش اکسیداسیون الکترولیت پلاسمایی در دو حالت معمولی و کامپوزیتی روی آلومینیوم 7075 اعمال شد. برای تولید پوشش کامپوزیتی از الکترولیت یکسان با حالت معمولی استفاده شد با این تفاوت که 12 گرم بر لیتر از ذرات اکسید سیلیسیمِ به الکترولیت اضافه شد. مشخصه‌یابی پوشش‌ها به کمک میکروسکوپ الکترونی، آنالیز فازیابی پراش اشعه ایکس، آنالیز طیف نگار تفکیک انرژی پرتو ایکس، زبری سنجی و سختی سنجی انجام شد. بررسی رفتار تریبولوژیکی پوشش‌ها به کمک آزمون گوی بر دیسک و تحلیل مکانیزم سایشی نمونه‌ها به کمک تصاویر میکروسکوپ الکترونی و آنالیز طیف نگار پرتو انرژی از سطوح سایشی  صورت گرفت.یافته ها: هر دو پوشش دارای ساختار پنکیکی همراه با دهانه‌های آتشفشانی بودند. همچنین کانال‌های تخلیه که منجر به متخلخل شدن پوشش‌ها می‌شدند روی سطح پوشش کامپوزیتی کمتر ایجاد گردید. پوشش معمولی پوششی اکسیدی با ماهیت آمورف/کریستالی بود اما پوشش کامپوزیتی علاوه بر این دو فاز دارای فاز کریستالی اکسید سیلیسیم و مولایت بود. کمترین کاهش وزن (بیشترین مقاومت سایشی) و ضریب اصطکاک برای پوشش کامپوزیتی بدست آمد. مکانیزم سایشی نیز برای زیرلایه سایشِ ورقه‌ای و اکسیداسیونی، پوشش اکسیداسیون پلاسمایی معمولی خراشان، چسبان، اکسیداسیونی و پوشش کامپوزیتی مکانیزم‌های خیش ریز همراه با مکانیزم چسبان با اثرگذاری بسیار کم مشاهده شد.نتیجه گیری: نتایج حاکی از تخلخل کمتر، زبری کمتر و سختی بالاتر پوشش کامپوزیتی به دلیل حضور فازهای کریستالی اکسید سیلیسیم و مولایت در حضور ماده تقویت کننده بود. بیشترین مقاومت سایشی و ضریب اصطکاک برای پوشش کامپوزیتی بدست آمد.

evaluation of tribological behavior of peo composite coating containing sio2 particles on 7075 aluminum alloy

introduction: electrolytic plasma oxidation coatings are one of the most important materials used to deal with the wear of aluminum parts due to their compact, sticky and hard nature. in recent years, improving the surface properties of these coatings with the help of adding reinforcement particles has attracted the attention of researchersmethods in this study, plasma electrolytic oxidation (peo) process was applied in two modes, normal and composite, to coat aluminum 7075. to produce the composite coating, the same electrolyte as the normal mode was used with the addition of 12 grams per liter of silicon oxide particles. characterization of coatings was done with the help of sem, x-ray diffraction analysis, energy dispersive spectrometer (eds) analysis, roughness measurement and hardness measurement. the tribological behavior of coatings was investigated with the help of pin-on-disk test and the analysis of the wear mechanism of the samples was done with the help of sem images and eds analysis of wear surfaces.findings: both coatings had a pancake structure with craters. also, the drainage channels that lead to the porosity of the coatings were less created on the surface of the composite coating. the normal coating was an oxide coating with an amorphous/crystalline nature, but the composite coating had silicon oxide and mullite crystalline phases in addition to these two phases. the lowest weight loss (highest wear resistance) and friction coefficient were obtained for the composite coating. wear mechanism was also observed delamination wear and oxidation wear for substrate, abrasion, adhesive and oxidation  wear for peo coating, and fine scratch mechanisms and adhesive mechanism with very little effect for composite coating.