امکان سنجی تولید پوشش آلیاژی آنتروپی بالای CoCrFeMnNi به روش رسوب الکتروشیمیایی و مشخصه‌یابی آن

Abstract

آلیاژ­های آنتروپی بالا (HEA) به‌طورمعمول به‌عنوان آلیاژ­های محلول ­جامد حاوی بیش از پنج عنصر اصلی با درصد اتمی تقریباً یکسان تعریف‌شده‌اند. آلیاژ­های آنتروپی بالا­در دو نوع بالک و پوشش تولید می‌شود. اغلب این آلیاژ‌­ها به‌صورت بالک بوده­و تحقیقات کمتری بر روی تولید آن‌ها به‌صورت پوشش انجام‌گرفته است. یکی از روش‌­های کمتر استفاده­شده، روش رسوب الکتروشیمیایی است. در تحقیق حاضر آلیاژ آنتروپی بالای CoCrFeMnNi به روش رسوب الکتروشیمیایی با پتانسیل ثابت در حمام کلریدی با حلال DMF-CH3CN تولید شد. اثر اعمال پتانسیل ثابت در مقادیر 1 تا 6 ولت بر روی تشکیل آلیاژ آنتروپی بالا، ساختار، ترکیب و مورفولوژی موردبررسی قرار گرفت. مورفولوژی، ترکیب شیمیایی و ساختار میکروسکوپی نمونه­های حاصل به ترتیب به‌وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف‌سنج انرژی (EDS) و پراش پرتوایکس لایه‌نازک (GXRD) شناسایی شد. نتایج نشان داد که امکان پوشش دهی این آلیاژ 5 جزئی در پتانسیل کمتر از 4 ولت وجود ندارد. همچنین نتایج حاصل از آنالیز EDS نشان داد که تغییر در پتانسیل پوشش دهی از 4 تا 6 ولت باعث تغییر در ترکیب شیمیایی شده است. نکته حائز اهمیت آن‌که در تمامی حالت­های پوشش حاصل در پتانسیل‌های 4، 5 و 6 ولت، آنتروپی اختلاط بیشتر از JK-1mol-1 12، در محدوده تشکیل آلیاژ آنتروپی بالا، بوده است. نتایج حاصل از آنالیز GXRD، نیز تشکیل ساختار محلول جامد با شبکه FCC را اثبات نمود. تأثیر پتانسیل پوشش دهی بر مورفولوژی پوشش نیز با استفاده از SEM انجام پذیرفت. نتایج نشان داد مورفولوژی پوشش به‌صورت سطحی صاف، بدون ترک و فشرده بوده است.

Keywords

• آلیاژهای آنتروپی بالا
• محلول جامد
• رسوب دهی الکتروشیمیایی