بررسی سختی و چسبندگی پوشش های گالوانیزه گرم آلیاژی منیزیم وآلومینیوم با استفاده از طراحی آزمایش تاگوچی

در این پژوهش، تاثیر برخی از پارامترها نظیر درصد منیزیم و آلومینیوم حمام گالوانیزه، دمای غوطه وری و زمان غوطه وری بر سختی و چسبندگی پوشش های گالوانیزه ایجاد شده مورد ارزیابی قرار گرفت. پارامترهای انتخاب شده در سه سطح و با استفاده از روش طراحی آزمایش تاگوچی تعداد 9 آزمایش تعیین گردید. پوشش های گالوانیزه با استفاده از میکروسکوپ نوری میکروسکوپ الکترونی روبشی((SEM و پراش اشعه ی ایکس و دستگاه میکرو سختی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج آنالیز واریانس حاصل از روش تاگوچی عناصر آلیاژی منیزیم و آلومینیوم موجود در حمام گالوانیزاسیون به عنوان موثرترین پارامترها در سختی پوشش ها معرفی شدند. همچنین بررسی چسبندگی پوشش ها با استفاده از استاندارد ASTM B571 میزان آلومینیوم موجود در پوشش ها، موثرترین پارامتر تعیین گردید. با توجه به نتایج پراش اشعه ایکس و آنالیزخطی پوشش ها، عناصر منیزیم و آلومینیوم در مرزدانه های لایه اتا رسوب کرده و منجر به تشکیل فازهای یوتکتیک سخت دوتایی و سه تایی غنی از منیزیم (MgZn2) و درنتیجه باعث افزایش سختی پوشش ها می گردد. افزایش درصد منیزیم و آلومینیوم پوشش منجر به ریزدانه شدن و تشکیل دانه های دندریتی در لایه اتا و دلیل دیگر بر افزایش سختی پوشش های ایجاد شده می باشد. علاوه براین لایه های آلیاژی خصوصا لایه آلیاژی زتا باعث کاهش انعطاف پذیری و چسبندگی پوشش های گالوانیزه می شود که افزایش آلومینیوم با 0.18 درصد وزنی با تشکیل لایه مانع (Fe2Al5) مانع از تشکیل لایه های آلیاژی و افزایش چسبندگی گردید در نتیجه پوشش گالوانیزه آلیاژی دوتایی روی –آلومینیوم با مقدار0.18 درصد وزنی آلومینیوم دارای بیشترین چسبندگی پوشش حاصل شد. شرایط بهینه برای پوشش گالوانیزه با بیشترین سختی به کمک نرم افزار Design Expert شامل 0.48 درصد وزنی منیزیم، 0.18 درصد وزنی آلومینیوم، دمای غوطه وری 430 درجه سانتیگراد و زمان غوطه وری 4 ثانیه برآورد شد.