Improvement of microhardness and corrosion resistance of stainless steel by nanocomposite coating

Other Title(s)

تحسين الصلادة و مقاومة التآكل للفولاذ المقاوم للصدأ بواسطة الطلاء بمركب نانوي

Joint Authors

Salih, Hamid Mahdi
Sallumi, Karim Nimah
Ismail, Hibah Husam

Source

al-Khwarizmi Engineering Journal

Issue

Vol. 10, Issue 4 (31 Dec. 2014), pp.1-10, 10 p.

Publisher

University of Baghdad al-Khwarizmi College of Engineering

Publication Date

2014-12-31

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

10

Main Subjects

Materials Science , Minerals

Topics

Abstract AR

يعد الفولاذ المقاوم للصدأ (AISI304) من المواد الموصلة للحرارة و الكهربائية و مقاوم جيد للتآكل في درجات الحرارة الاعتيادية، منخفض الثمن و متوافر بكثرة، لكنه يعد جيدا من ناحية الخواص الميكانيكية مثل الصلادة و مقاومة الشد.

لغرض تحسين خواص السطح مثل الصلادة و مقاومة التآكل مع تعديل السطح باستخدام الطلاء بالمركبات النانوي.

في هذا البحث استخدمنا عملية (Electroco-deposition) لوضع الطلاء المركب مع مصفوفة النيكل و جزيئات اوكسيد السيراميك كمعززات على النحو التالي :- Al2O3 (135nm), ZrO2 (40nm), and SiC (80nm).

تم تنفيذ الطلاء في تركيزات مختلفة (10g/L و 20g/L)، و كذلك كثافة التيار مختلفة (0.5, 1, 2, and 3 A/dm2) باستخدام حمام (Watts) من اجل دراسة تأثير كثافة التيار و تركيز الجزيئات في الحمام على بنية الطلاء المنجز و خصائصه.

الهدف الأساس من هذا البحث هو تحسين الصلادة و مقاومة التآكل للفولاذ المقاوم للصدأ، و دراسة تأثير طريقة (Electroco-deposition) على السلوك المجهري و الميكانيكي للفولاذ المس تخدم في البحث، و كذلك تحليل تأثير الجزيئات النانوية على خصائص الطلاء المركب.

و تم كذلك دراسة تشكيل سطح الطلاء بالمركب النانوي من خلال المجهر الإلكتروني (SEM).

و قد اجري فحص الصلادة بواسطة الاختبار الرقمي للصلادة الدقيقة (Microhardness-HV)، كذلك تم اختبار التآكل في محلول كلوريد الصوديوم (NaCl) بتركيز %3.5 باستخدام طاقة الدائرة المفتوحة (OCP) و طاقة الاستقطاب.

أظهرت النتائج إن الطلاء بالمركبات النانوية له سطح أملس مدمج، و كذلك صلادة عالية بنسبة (2.3 مرة) مقارنة بالفولاذ المقاوم للصدأ غير المطلي، و أيضا وجد إن مقاومة التآكل قد تحسنت بشكل كبير بنسبة %89.25 مقارنة بالفولاذ غير المطلي.

Abstract EN

Stainless steel (AISI 304) has good electrical and thermal conductivities, good corrosion resistance at ambient temperature, apart from these it is cheap and abundantly available ; but has good mechanical properties such as hardness.

To improve the hardness and corrosion resistance of stainless steel its surface can be modified by developing nanocomposite coatings applied on its surface.

The main objective of this paper is to study effect of electroco-deposition method on microhardness and corrosion resistance of stainless steel, and to analyze effect of nanoparticles (Al2O3, ZrO2, and SiC) on properties of composite coatings.

In this paper employed Electroco-deposition process to develop a composite coating with (Ni) matrix and Ceramic oxide particles : Al2O3 (135nm), ZrO2 (40nm), and SiC (80nm) as reinforcements.

The coatings were developed with 10 g / L, and 20 g / L concentrations in bath, at four different current densities (0.5, 1, 2, 3 A / dm2) using Watts bath to study the effect of current density and particle concentration in bath, on structure and properties of the coatings developed.

The surface morphology of nanocomposite coating was characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM).

The hardness of the nanocoating was carried out using Digital Vickers microhardness tester.

The corrosion resistance property of nanocomposite coating was carried out in 3.5 % NaCl solution used Open circuit potential (OCP) and potentialastic polarization.

The results showed the nanocomposites coating have a smooth and compact surface and have higher hardness than the uncoated stainless steel (2.3 times), and also found that the nanocomposite coating improves the corrosion resistance significantly (89.25 %).

American Psychological Association (APA)

Salih, Hamid Mahdi& Sallumi, Karim Nimah& Ismail, Hibah Husam. 2014. Improvement of microhardness and corrosion resistance of stainless steel by nanocomposite coating. al-Khwarizmi Engineering Journal،Vol. 10, no. 4, pp.1-10.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-515347

Modern Language Association (MLA)

Salih, Hamid Mahdi…[et al.]. Improvement of microhardness and corrosion resistance of stainless steel by nanocomposite coating. al-Khwarizmi Engineering Journal Vol. 10, no. 4 (2014), pp.1-10.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-515347

American Medical Association (AMA)

Salih, Hamid Mahdi& Sallumi, Karim Nimah& Ismail, Hibah Husam. Improvement of microhardness and corrosion resistance of stainless steel by nanocomposite coating. al-Khwarizmi Engineering Journal. 2014. Vol. 10, no. 4, pp.1-10.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-515347

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references : p. 9

Record ID

BIM-515347