بررسي سختي و چسبندگي پوشش هاي گالوانيزه گرم آلياژي منيزيم و آلومينيوم با استفاده از طراحي آزمايش تاگوچي

در اين پژوهش، تاثير برخي از پارامترها نظير درصد منيزيم و آلومينيوم حمام گالوانيزه، دماي غوطه وري و زمان غوطه وري بر سختي و چسبندگي پوشش هاي گالوانيزه ايجاد شده مورد ارزيابي قرار گرفت. پارامترهاي انتخاب شده در سه سطح و با استفاده از روش طراحي آزمايش تاگوچي تعداد 9 آزمايش تعيين گرديد. پوشش هاي گالوانيزه با استفاده از ميكروسكوپ نوري ميكروسكوپ الكتروني روبشي(SEM) و پراش اشعه‌ي ايكس و دستگاه ميكرو سختي مورد بررسي قرار گرفتند. نتايج آناليز واريانس حاصل از روش تاگوچي عناصر آلياژي منيزيم و آلومينيوم موجود در حمام گالوانيزاسيون به عنوان موثرترين پارامترها در سختي پوشش ها معرفي شدند. همچنين بررسي چسبندگي پوشش ها با استفاده از استاندارد ASTM B571 ميزان آلومينيوم موجود در پوشش ها، موثرترين پارامتر تعيين گرديد. با توجه به نتايج پراش اشعه ايكس و آناليزخطي پوشش ها، عناصر منيزيم و آلومينيوم در مرزدانه هاي لايه اتا رسوب كرده و منجر به تشكيل فازهاي يوتكتيك سخت دوتايي و سه تايي غني از منيزيم (MgZn2)و درنتيجه باعث افزايش سختي پوشش ها مي گردد. افزايش درصد منيزيم و آلومينيوم پوشش منجر به ريزدانه شدن و تشكيل دانه هاي دندريتي در لايه اتا و دليل ديگر بر افزايش سختي پوشش هاي ايجاد شده مي باشد. علاوه براين لايه هاي آلياژي خصوصا لايه آلياژي زتا باعث كاهش انعطاف پذيري و چسبندگي پوشش هاي گالوانيزه مي شود كه افزايش آلومينيوم با 0.18 درصد وزني با تشكيل لايه مانع (Fe2Al5) مانع از تشكيل لايه هاي آلياژي و افزايش چسبندگي گرديد در نتيجه پوشش گالوانيزه آلياژي دوتايي روي –آلومينيوم با مقدار0.18 درصد وزني آلومينيوم داراي بيشترين چسبندگي پوشش حاصل شد. شرايط بهينه براي پوشش گالوانيزه با بيشترين سختي به كمك نرم افزار Design Expert شامل 0.48 درصد وزني منيزيم، 0.18 درصد وزني آلومينيوم، دماي غوطه وري 430 درجه سانتيگراد و زمان غوطه وري 4 ثانيه برآورد شد.