دانشگاه صنعتی اصفهان

دانشکده مهندسی مواد

پایان­نامه کارشناسی­ارشد مهندسی مدیریت مواد

عنوان:

ارزیابی فنی و اقتصادی پوشش­ اکسیدی روی ورق های فولادی به روش آبی ­کردن حرارتی و روش شیمیایی

اساتید راهنما:

دکتر فخرالدین اشرفی زاده

دکتر فریماه مخاطب رفیعی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب:

فهرست مطالب……………………………………………………….. هشت

فهرست اشکال……………………………………………………….. چهارده

فهرست جداول………………………………………………………… شانزده

فصل اول مقدمه………………………………………………………. 2

فصل دوم مبانی علمی و مروری بر پژوهشها ………………………………4

2-1- پوشش‌ها……………………………………………………… 4

2-2- تاثیر پوشش بر مقاومت خوردگی…………………………………… 5

2-3- پوشش های روی (گالوانیزه )………………………………………. 6

2-3-1- گالوانیزه گرم………………………………………………………. 6

2-3-2- گالوانیزه الکتریکی……………………………………………………….. 7

2-4- پوشش‌های قلع اندود………………………………………………………. 8

2-4-1- روشهای ایجاد پوشش های قلع اندود…………………………………. 9

2-4-2- ساختار و خواص پوشش………………………………………………… 11

2-5- پوشش‌های تبدیلی……………………………………………………….. 11

2-5-1- خواص پوشش‌های تبدیلی…………………………………………….. 12

2-5-2- کاربرد پوشش‌های تبدیلی………………………………………………. 12

2-6- پوشش‏های آندی (آندایزینگ)……………………………………………….. 13

2-7- پوشش‏های کروماته………………………………………………………. 13

2-7-1- مکانیزم تشکیل پوشش‌های کروماته……………………………………. 14

2-7-2- کروماته کردن فولاد مقاوم به خوردگی…………………………………. 15

2-7-3- ساختار و خواص پوشش های کروماته…………………………………… 15

2-7-4- کاربرد پوشش های کروماته………………………………………………………. 17

2-8- پوشش‏های فسفاته……………………………………………………… 17

2-8-1- مکانیزم تشکیل پوشش های‏ فسفاته………………………………………. 18

2-8-2- خواص پوشش های فسفاته………………………………………………………. 18

2-8-3-کاربرد پوشش‌های فسفاته………………………………………………………. 20

2-9- پوشش های نفوذی……………………………………………………….. 20

2-9-1- فلزات متداول برای نفوذ………………………………………………………. 21

2-9-2- مکانیزم تشکیل پوشش های نفوذی…………………………………………… 21

2-9-3- روشهای تشکیل پوشش‌های نفوذی……………………………………………. 22

2-9-4- کرومایزینگ………………………………………………………… 22

2-9-5- خواص پوشش‌های نفوذی……………………………………………………….. 23

2-9-6-کاربرد پوشش‌های نفوذی……………………………………………………….. 24

2-10- آبکاری الکتریکی……………………………………………………….. 24

2-10-1- آبکاری کروم………………………………………………………. 25

2-10-2- آبکاری مس………………………………………………………… 26

2-10-3- آبکاری نیکل………………………………………………………. 27

2-11- پوشش‌های تبخیری……………………………………………………….. 28

2-12- پوشش‌های اکسیدی……………………………………………………….. 28

2-12-1- پوشش‌های شیمیایی (اکسیدی) فولاد……………………………… 29

2-12-2- پوشش‌های اکسید سیاه روی فولاد…………………………………. 29

2-12-3- سیاه اندود در دمای بالا………………………………………………………. 30

2-12-4- سیاه اندود در دمای پایین………………………………………………………. 31

2-12-5- خواص پوشش‌های اکسیدی………………………………………………… 31

2-12-6- مقاومت در برابر خوردگی……………………………………………………….. 32

2-12-7- مراحل اجرای پوشش‌های اکسیدی………………………………………….. 34

2-12-8- نقص های پوشش‌های اکسیدی……………………………………………… 36

2-13- آبی کردن فولاد……………………………………………………… 37

2-13-1- تاریخچه توسعه روشهای آبی کردن…………………………………………. 37

2-13-2- کاربرد………………………………………………………. 42

2-13-3- آبی کردن زنگ………………………………………………………… 42

2-13-4- محدودیت‌ها……………………………………………………… 43

2-14- مکانیزم زنگ زدن آهن………………………………………………………. 43

2-15- ملاحظات اقتصادی در کاربرد پوششها………………………………………. 45

2-16- اهداف و اهمیت پژوهش حاضر………………………………………………. 46

فصل سوم مواد و روش تحقیق……………………………………………………….. 47

3-1- مواد اولیه………………………………………………………. 47

3-2- آبی‌کردن به روش حرارتی……………………………………………………….. 47

3-3- آبی‌کردن به روش شیمیایی……………………………………………………….. 48

3-4- ارزیابی ریزساختار و مورفولوژی پوشش‌ها……………………………………….. 49

3-5- آزمون میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)…………………………………………. 49

3-6- ارزیابی زبری پوشش‌ها……………………………………………………… 49

3-7- آزمون نانو فرو رونده ………………………………………………………49

3-8- آزمون پراش پرتو ایکس………………………………………………………… 50

3-9- ارزیابی مقاومت به خوردگی نمونه ها………………………………………………. 50

3-10- ارزیابی چسبندگی پوشش‌ها به زمینه…………………………………………….. 51

3-12- ارزیابی اقتصادی……………………………………………………….. 51

فصل چهارم نتایج بررسیهای متالورژیکی و بحث…………………………………….. 52

4-1- پوشش‌دهی به روش حرارتی……………………………………………………….. 53

4-1- 1- بهینه سازی پارامترهای حرارتی……………………………………………………….. 53

4-1- 2- ارزیابی ریزساختار پوشش‌ها با میکروسکوپ نوری………………………………….. 54

4-1-3- آزمون میکروسکوپ الکترونی روبشی…………………………………………………. 56

4-1-4- آزمون میکروسختی و زبری سنجی…………………………………………………… 58

4-1-5- آزمون میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)……………………………………………… 59

4-1-6- ارزیابی خواص مکانیکی پوشش‌ها با آزمون نانو فرو رونده…………………………. 60

4-1-7- ارزیابی چسبندگی پوشش‌ها به زیرلایه…………………………………………… 62

4-1-8- ارزیابی ساختاری (فازی)……………………………………………………… 62

4-1-9- ارزیابی رفتار خوردگی پوشش‌های حرارتی………………………………… 63

4-1-10- آزمون پاشش مه نمکی……………………………………………………….. 67

4-2- پوشش دهی به روش شیمیایی……………………………………………….. 69

4-2-1- بهینه سازی زمان پوشش‌دهی شیمیایی…………………………………… 69

4-2-2- ارزیابی ریزساختار پوشش‌ها با میکروسکوپ نوری………………………….. 70

4-2-3- آزمون میکروسکوپ الکترونی روبشی…………………………………………. 71

4-2-4- آزمون میکروسختی و زبریسنجی………………………………………………. 74

4-2-5- آزمون میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) …………………………………………75

4-2-6- ارزیابی خواص مکانیکی پوشش‌ها با آزمون نانو فرو رونده………………….. 78

4-2-7- ارزیابی چسبندگی پوشش به زیرلایه………………………………………… 79

4-2-8- ارزیابی ساختاری (فازی) ………………………………………………………80

4-2-9- بررسی رفتار خوردگی پوشش‌های شیمیایی……………………………. 80

4-2-10- نتایج آزمون پاشش مه نمکی……………………………………………… 82

4-3- مقایسه دو روش پوشش دهی از نظر متالورژیکی…………………………… 84

4-3- 1- آزمون میکروسکوپ الکترونی روبشی………………………………………… 84

4-3-2- آزمون امپدانس الکتروشیمیایی جهت ارزیابی رفتار خوردگی……………… 85

4-3-3- بررسی توپوگرافی سطح پوشش…………………………………………….. 87

فصل پنجم ارزیابی اقتصادی و مالی طرح…………………………………………… 88

5-1- خلاصه اجرایی……………………………………………………….. 88

5-2- دورنمای طرح………………………………………………………. 88

5-3- محصول………………………………………………………. 89

5-4- ویژگی های محصول………………………………………………………. 90

5-5- مزایای محصول………………………………………………………. 90

5-6- مراحل توسعه………………………………………………………. 90

5-7- تحلیل بازار و صنعت……………………………………………………….. 91

5-7-1- اندازه و رشد بازار………………………………………………………. 91

5-9- روندها ………………………………………………………92

5-9-1- روند اجتماعی……………………………………………………….. 92

5-9-2- روند جغرافیایی……………………………………………………….. 92

5-9-3- روند تکنولوژی……………………………………………………….. 92

5-9-4- روند اقتصادی……………………………………………………….. 92

5-9-5- روند تولید در ایران………………………………………………………. 92

5-9-6- روند واردات………………………………………………………. 92

5-9-7- روند صادرات……………………………………………………….. 92

5-10- نقطه ورود………………………………………………………. 93

5-11- کانال های توزیع………………………………………………………. 93

5-12- ساختار بازار و صنعت……………………………………………………….. 93

5-13- محیط رقابتی……………………………………………………….. 94

5-14- رقابت……………………………………………………….. 94

5-15- فرصت……………………………………………………….. 96

5-16- برنامه بازاریابی……………………………………………………….. 96

5-16-1- آنالیز مصرف کننده……………………………………………………… 96

5-16-2- ظرفیت تولید………………………………………………………. 100

5-16-3- استراتژی بازار هدف……………………………………………………….. 100

5-16-4- کانال‏های توزیع………………………………………………………. 101

5-16-5- استراتژی قیمت گذاری……………………………………………………….. 101

5-16-6- تجارت الکترونیک………………………………………………………… 101

5-16-7- استراتژی فروش………………………………………………………… 101

5-16-8- مدل درآمد………………………………………………………. 102

5-17- برنامه عملیاتی……………………………………………………….. 102

5-17-1- مطالعات فنی……………………………………………………….. 102

5-17-2- شبکه شرکای تجاری……………………………………………………….. 109

5-18- برنامه توسعه………………………………………………………. 110

5-19- طرح مدیریتی……………………………………………………….. 110

5-20- مزیت های رقابتی……………………………………………………….. 112

5-21- برنامه مالی……………………………………………………….. 112

5-21-1- هزینه های ثابت قبل از تولید……………………………………………. 113

5-21-2- هزینه های سالیانه تولید……………………………………………….. 116

5-21-3- فروش سالیانه………………………………………………………. 123

5-21-4- طرحهای مستقل و طرح های ناسازگار…………………………….. 124

5-21-5- حداقل نرخ جذب کننده سرمایه گذار……………………………………… 124

5-21-6- پیش بینی نرخ تورم در سالهای پیش رو…………………………………… 125

5-21-7- حداقل نرخ جذب کننده سرمایه گذار متاثر از نرخ پایه بهره و نرخ تورم………126

5-21-8- روش ارزش فعلی در ارزیابی اقتصادی طرح های ناسازگار………………..127

5-21-9- صورتحساب درآمد بدون وام………………………………………………. 127

5-21-10- محاسبه ارزش فعلی خالص…………………………………………….. 128

5-21-11- نرخ بازگشت سرمایه بدون در نظر گرفتن وام……………………………… 133

5-21-12- نقطه ی سر به سر تولید و قیمت سر به سر بدون در نظر گرفتن وام……. 134

5-22- تأمین وجه………………………………………………………. 136

5-22-1- صورتحساب درآمد با وام 12%……………………………………………… 137

5-22-2- جریان نقدی با وام با نرخ بهره 12%………………………………………..137

5-22-3- نرخ بازگشت سرمایه با در نظر گرفتن وام 12%…………………………….. 142

5-22-4- نقطه ی سر به سر تولید و قیمت سر به سر با در نظر گرفتن وام 12%………. 143

5-22-5- صورت حساب درآمد با وام با نرخ بهره 14%………………………………… 145

5-22-6- جریان نقدی با وام با نرخ بهره 14%…………………………………………. 145

5-22-7- نرخ بازگشت سرمایه با در نظر گرفتن وام با نرخ بهره 14%…………………… 150

5-22-8- نقطه ی سر به سر تولید و قیمت سر به سر با در نظر گرفتن وام با نرخ بهره 14%……….151

فصل ششم ‌نتیجه گیری………………………………………………………… 153

6-2- پیشنهادات……………………………………………………………………. 155

پیوست 1: آماده‌سازی………………………………………………………. 156

الف- آماده سازی سطح جهت پوشش دهی…………………………………………. 156

ب- تمیزکاری……………………………………………………….. 157

ج- اسید شویی فلزات……………………………………………………….. 157

ج-1- کاربردها ………………………………………………………157

ج-2- واکنش های اسیدشویی……………………………………………………….. 158

ج-3- بازدارنده‌های اسیدشویی……………………………………………………….. 158

ج-4- عوامل ترکننده……………………………………………………… 158

د- ترکیب محلول اسیدشویی……………………………………………………….. 159

ه- اسیدشویی فولاد………………………………………………………. 160

و- اسیدشویی در محلول های آبدار…………………………………………………. 161

پیوست2: پرفرما……………………………………………………………………. 162

منابع………………………………………………………………………………… 177

چکیده:

روی سطح فلزات لایه‌های اکسیدی گوناگونی تشکیل می‌شود که با عملیات شیمیایی یا حرارتی در محیط‌های مناسب می‌توان آن‌ها را پایدار نمود بطوری که محافظت‌کننده فلز پایه باشند. یکی از روش‌های ایجاد لایه اکسیدی محافظ در برابر خوردگی اتمسفری فولاد (زنگ زدگی)، فرایند آبی‌کردن است. هدف از پژوهش حاضر، مطالعه پوشش های اکسیدی فولاد به دو روش شیمیایی و حرارتی و ارزیابی این روش‌ها بر اساس معیارهای فنی و اقتصادی بود.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید

لینک بالا اشتباه است

برای دانلود متن کامل اینجا کلیک کنید

       

:: بازدید از این مطلب : 588

|

امتیاز مطلب : 0

|

تعداد امتیازدهندگان : 0

|

مجموع امتیاز : 0