بررسی رفتار شکست ناشی از حساسیت به محیط در فولادهای فنر با استحکام بالا پس از پوشش دهی از طریق آبکاری الکتریکی

فولاد فنر آلیاژی cr-si با استحکام بالا، به طور گسترده ای در ساخت فنرها مورد استفاده قرار می گیرد. استحکام بالای این فولاد، حساسیت آن را در مقابل اثرپذیری از فرآیندهایی مثل آبکاری الکتریکی افزایش داده است. زیرا آبکاری الکتریکی محیط مناسبی جهت نفوذ هیدروژن به زیرلایه، فراهم می کند که در نهایت می تواند به شکست ناشی از حساسیت به محیط منجر شود. در این پژوهش، نمونه های مفتولی و فنری شکل متعددی از فولاد فنر cr-si با شماره استاندارد 55sicr6 تهیه شد. این نمونه ها تحت فرآیندهای پوشش دهی مختلف شامل آبکاری الکتریکی zn خالص، آبکاری آلیاژی zn-12%ni و الکترولس نیکل قرار گرفتند. اثر عملیات ساچمه زنی سطح زیرلایه و عملیات پخت پس از آبکاری مورد بررسی قرار گرفت. آزمون های مکانیکی شامل کشش با نرخ کرنش آهسته، خستگی و خوردگی خستگی بر روی نمونه ها انجام و نتایج حاصل با استفاده از مدل آماری ویبال تحلیل شد. آزمون های خوردگی الکتروشیمیایی شامل پلاریزاسیون و امپدانس به منظور ارزیابی مقاومت به خوردگی پوشش ها انجام شد. جهت عکسبرداری از مقطع و بررسی مورفولوژی سطح پوشش ها از تکنیک sem و جهت سنجش فازهای موجود در پوشش ها از روش xrd استفاده شد. آلیاژسازی zn با نیکل، عملکرد این فولاد را در آزمون های مکانیکی بهبود بخشید. حضور میان لایه نیکل الکترولس، به عنوان یک سد فیزیکی در مقابل نفوذ هیدروژن، باعث کاهش اندیس حساسیت به تردی هیدروژنی پوشش ها شد. انجام عملیات پخت پس از آبکاری نیز حساسیت به تردی پوشش ها را کاهش داد. اما در حضور میان لایه نیکل، عملیات پخت منجر به افزایش اندیس تردی شد. نتایج حاصل از آزمون های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی نشان داد که فرآیند ساچمه زنی اثر بسیار مطلوبی در کاهش سرعت خوردگی و افزایش مقاومت پلاریزاسیون پوشش ها داشته است. اما عملیات پخت پس از آبکاری، اثر نامطلوبی در تغییرات پتانسیل و جریان خوردگی پوشش ها نشان داد.