Improving the properties of mild steel by ternary multilayer composite coating via electrodeposition route
- 1. Tshwane University of Technology
- 2. Covenant University
Description
A wide range of metal-oxides exhibit fascinating properties and multiple functionalities that could address challenge of physical and mechanical deterioration of materials in service.In this study, Zn-ZrO2, Zn-SiC and Zn-ZrO2-SiC composite coating was fabricated from zinc based sulphate electrolyte at constant current density, depth of immersion, distance between anode and cathode with time of deposition.The effect of particle on the physical behaviour of the coating was examined by coating gauge tester for the coating thickness and coating texture.The mechanical properties in term of hardness and wear characteristics were examined using high diamond micro-hardness tester and three body abrasive MTR-300 testers with dry sand rubber wheel apparatus with 5 N and 15 N, respectively.The coating stability in harsh region was examined with isothermal furnace at 200 o C for 4 h.The structural behaviour was investigated using scanning electron microscope attached with energy dispersion spectroscopy (SEM/EDS).The result shows that significant improvements in wear and hardness properties are linked to the microstructural modification of the coating as a result of the embedded particulate.The strengthening behaviour was improved with about 98% of coating efficiency.The progression of the coating thickness and texture were in line with other results obtained.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
تظهر مجموعة واسعة من أكاسيد المعادن خصائص رائعة ووظائف متعددة يمكن أن تتصدى لتحدي التدهور المادي والميكانيكي للمواد في الخدمة. في هذه الدراسة، تم تصنيع الطلاء المركب Zn - ZrO2 و Zn - SiC و Zn - ZrO2 - SiC من إلكتروليت كبريتات أساسه الزنك بكثافة تيار ثابتة، وعمق الغمر، والمسافة بين الأنود والكاثود مع وقت الترسيب. تأثير الجسيمات على تم فحص السلوك الفيزيائي للطلاء عن طريق اختبار مقياس الطلاء لسمك الطلاء وملمس الطلاء. تم فحص الخواص الميكانيكية من حيث الصلابة وخصائص التآكل باستخدام جهاز اختبار الصلابة الدقيقة الماسية العالية وثلاثة أجهزة اختبار MTR -300 الكاشطة للجسم مع جهاز عجلة مطاطي رملي جاف مع 5 نيوتن و 15 نيوتن، على التوالي. تم فحص استقرار الطلاء في المنطقة القاسية باستخدام فرن متساوي الحرارة عند 200 درجة مئوية لمدة 4 ساعات. تم التحقيق في السلوك الهيكلي باستخدام المجهر الإلكتروني للمسح الضوئي المرتبط بمطياف تشتت الطاقة (SEM/EDS). تظهر النتيجة أن التحسينات الكبيرة في خصائص التآكل والصلابة مرتبطة بالتعديل الهيكلي الدقيق للطلاء نتيجة للطلاء المضمن الجسيمات. تم تحسين سلوك التقوية مع حوالي 98 ٪ من كفاءة الطلاء. كان تقدم سمك الطلاء والملمس يتماشى مع النتائج الأخرى التي تم الحصول عليها.Translated Description (French)
Une large gamme d'oxydes métalliques présentent des propriétés fascinantes et de multiples fonctionnalités qui pourraient relever le défi de la détérioration physique et mécanique des matériaux en service. Dans cette étude, le revêtement composite Zn-ZrO2, Zn-SiC et Zn-ZrO2-SiC a été fabriqué à partir d'électrolyte de sulfate à base de zinc à densité de courant constante, profondeur d'immersion, distance entre l'anode et la cathode avec le temps de dépôt. L'effet des particules sur le comportement physique du revêtement a été examiné par un testeur de jauge de revêtement pour l'épaisseur du revêtement et la texture du revêtement.Les propriétés mécaniques en termes de dureté et de caractéristiques d'usure ont été examinées à l'aide d'un testeur de micro-dureté à diamant élevé et de trois testeurs MTR-300 abrasifs à corps avec un appareil à roue en caoutchouc de sable sec avec 5 N et 15 N, respectivement.La stabilité du revêtement dans la région dure a été examinée avec un four isotherme à 200 o C pendant 4 h. Le comportement structurel a été étudié à l'aide d'un microscope électronique à balayage fixé par spectroscopie de dispersion d'énergie (SEM/EDS). Le résultat montre que des améliorations significatives des propriétés d'usure et de dureté sont liées à la modification microstructurale du revêtement à la suite de l'incorporation particulaire. Le comportement de renforcement a été amélioré avec environ 98 % d'efficacité de revêtement. La progression de l'épaisseur et de la texture du revêtement était conforme aux autres résultats obtenus.Translated Description (Spanish)
Una amplia gama de óxidos metálicos exhiben propiedades fascinantes y múltiples funcionalidades que podrían abordar el desafío del deterioro físico y mecánico de los materiales en servicio. En este estudio, el recubrimiento compuesto de Zn-ZrO2, Zn-SiC y Zn-ZrO2-SiC se fabricó a partir de electrolito de sulfato a base de zinc a una densidad de corriente constante, profundidad de inmersión, distancia entre el ánodo y el cátodo con el tiempo de deposición. El efecto de la partícula en el comportamiento físico del recubrimiento se examinó mediante un medidor de espesor de recubrimiento y textura del recubrimiento. Las propiedades mecánicas en términos de dureza y características de desgaste se examinaron utilizando un probador de microdureza de alto diamante y tres probadores abrasivos de cuerpo MTR-300 con un aparato de rueda de goma de arena seca con 5 N y 15 N, respectivamente. La estabilidad del recubrimiento en la región áspera se examinó con un horno isotérmico a 200 o C durante 4 h. El comportamiento estructural se investigó utilizando un microscopio electrónico de barrido conectado con espectroscopía de dispersión de energía (SEM/EDS). El resultado muestra que las mejoras significativas en las propiedades de desgaste y dureza están relacionadas con la modificación microestructural del recubrimiento como resultado del particulado. El comportamiento de fortalecimiento mejoró con aproximadamente el 98% de la eficiencia del recubrimiento. La progresión del espesor y la textura del recubrimiento estuvieron en línea con otros resultados obtenidos.Files
139493.pdf
Files
(286.6 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:583429b686cad6ab2da2fe5ad16abde2
|
286.6 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تحسين خصائص الفولاذ الطري عن طريق الطلاء المركب ثلاثي الطبقات متعدد الطبقات عبر مسار الترسيب الكهربائي
- Translated title (French)
- Amélioration des propriétés de l'acier doux par revêtement composite multicouche ternaire par voie d'électrodéposition
- Translated title (Spanish)
- Mejora de las propiedades del acero dulce mediante recubrimiento compuesto ternario multicapa por vía de electrodeposición
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2578039902
- DOI
- 10.4314/bcse.v30i3.13