رفتن به محتوای اصلی
x
بررسی خواص خوردگی آلیاژهای آنتروپی بالای FeCrNi(Ti/Co/Al/Y) تولید شده به روش ذوب قوس تحت خلاء
تاریخ دفاع
استاد

رضا اميني نجف آبادي

دانشکده
فنی مهندسی گلپایگان

آلیاژهایآنتروپی بالا به عنوان آلیاژهایی با تعداد 5 تا 13 عنصر اصلی معرفی شده‌اند و هرعنصر باید غلظتی بین 5 تا 35 درصد اتمی داشته باشد. این آلیاژها از این رو آنتروپیبالا نامیده می‌شوند که حالت محلول جامد آنها، به طور قابل ملاحظه‌ای آنتروپیاختلاط بالاتری نسبت به آلیاژهای معمولی دارند بنابراین می‌توان گفت اثر آنتروپیبالا در آلیاژهای آنتروپی بالا پر‌ اهمیت‌ترین پارامتر است. در این پژوهش بررسیخواص خوردگی آلیاژهای آنتروپی بالا بر پایه   Fe/Cr/Ni/Ti/Co/Al/Y تولید شدهبه روش ذوب قوس تحت خلاء مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به متغیر‌هایترمودینامیکی که شامل تغییرات آنتالپی انحلال، تغییرات آنتروپی انحلال، تفاوتاندازه اتمی، دمای ذوب و... می‌باشد، محاسبات انجام شد. نتایج این محاسبات بامعیارهای تشکیل آلیاژهای آنتروپی بالا تطابق داشت. تشکیل آلیاژ آنتروپی بالا باساختار محلول جامد FCC و BCC تأیید شد.نمونه‌ها به روش ذوب قوس تحت خلاء تهیه گردید. به منظور بررسی‌های ریزساختارینمونه‌های ذوبی از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و پراشپرتوایکس (XRD) استفاده شد. همچنین جهت بررسی رفتار به خوردگی آلیاژها، ابتدا بهمدت یکساعت درون محلول 5/3 درصد وزنی NaCl غوطه‌ور شدند که به حالت OCP دست یابدسپس توسط تست پلاریزاسیون پتانسیودینامیک مقاومت به خوردگی مورد بررسی قرار گرفت. تغییراتموجود در ریزساختار سطح خوردگی و مورفولوژی و توزیع عناصر توسط، میکروسکوپالکترونی روبشی و پراش پرتو ایکس بررسی شد. نتایج حاصلاز XRD وSEM ریختگیCoCrFeNi و  CoCrFeNiY0.05وCoCrFeNiY0.   عدموجود فاز ثانویه و تشکیل محلول جامد تک فاز BCC رانشان داد. با جایگزین کردن Ti به جای Co مورفولوژیبه شدت تغییر کرد و ساختار شامل دو فاز محلول جامد FCC و فاز BCC بر پایه Ti و فازلاوه به همراه ترکیبات بین فلزی Fe2Ti و NiTi بود.همچنین در اثر افزودن Al به مجموعه عناصر FeNiCrTi نیز ساختار دندریتی و به‌صورتگلبرگ شکل ایجاد شد. این بدان معنی است که آهن و کروم به مناطق بین دندریتی پس‌زدهشده‌اند و مناطق دندریتی غنی از Al ,Ni ,Ti هستند. کمترین مقدار چگالیجریان خوردگی آلیاژ CoCrFeNi ( A/cm2 8-10×892/7) و بیشترین دانسیته جریان خوردگی (A/cm2 7-10×332/1)بود که مربوط به نمونه s304 بوده است که این بیانگر سرعت خوردگیبیشتر این نمونه نسبت به نمونه‌های دیگر مورد بررسی می‌باشد. نتایج حاصل از تصاویرمیکروسکوپ الکترونی روبشی از سطوح خوردگی نیز حاکی از مقاومت به خوردگی بالاترنمونه‌ی CoCrFeNi بودو حفرات تشکیل شده در این نمونه تعداد و عمق بسیار کمتری داشت.

  

کلمات کلیدی: آلیاژ آنتروپی بالا، خوردگی پلاریزاسیون، محلول NaCl، ذوب قوس تحتخلاء، عناصر کمیاب خاکی.

  

تحت نظارت وف ایرانی