بررسي خواص خوردگي آلياژهاي آنتروپي بالاي FeCrNi(Ti/Co/AI/Y) توليد شده به روش ذوب قوس تحت خلاء

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مواد

كارشناسي ارشد

چكيده آلياژهاي آنتروپي بالا به عنوان آلياژهايي با تعداد 5 تا 13 عنصر اصلي معرفي شده‌اند و هر عنصر بايد غلظتي بين 5 تا 35 درصد اتمي داشته باشد. اين آلياژها از اين رو آنتروپي بالا ناميده مي‌شوند كه حالت محلول جامد آنها، به طور قابل ملاحظه‌اي آنتروپي اختلاط بالاتري نسبت به آلياژهاي معمولي دارند بنابراين مي‌توان گفت اثر آنتروپي بالا در آلياژهاي آنتروپي بالا پر‌ اهميت‌ترين پارامتر است. در اين پژوهش بررسي خواص خوردگي آلياژهاي آنتروپي بالا بر پايه Fe/Cr/Ni/Ti/Co/Al/Y توليد شده به روش ذوب قوس تحت خلاء مورد بررسي قرار گرفته است. با توجه به متغير‌هاي ترموديناميكي كه شامل تغييرات آنتالپي انحلال، تغييرات آنتروپي انحلال، تفاوت اندازه اتمي، دماي ذوب و... مي‌باشد، محاسبات انجام شد. نتايج اين محاسبات با معيارهاي تشكيل آلياژهاي آنتروپي بالا تطابق داشت. تشكيل آلياژ آنتروپي بالا با ساختار محلول جامد FCC و BCC تأييد شد. نمونه‌ها به روش ذوب قوس تحت خلاء تهيه گرديد. به منظور بررسي‌هاي ريزساختاري نمونه‌هاي ذوبي از ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) و پراش پرتوايكس (XRD) استفاده شد. همچنين جهت بررسي رفتار به خوردگي آلياژها، ابتدا به مدت يكساعت درون محلول 5/3 درصد وزني NaCl غوطه‌ور شدند كه به حالت OCP دست يابد سپس توسط تست پلاريزاسيون پتانسيوديناميك مقاومت به خوردگي مورد بررسي قرار گرفت. تغييرات موجود در ريزساختار سطح خوردگي و مورفولوژي و توزيع عناصر توسط، ميكروسكوپ الكتروني روبشي و پراش پرتو ايكس بررسي شد. نتايج حاصل از XRD و SEM ريختگي CoCrFeNi و CoCrFeNiY0.05و CoCrFeNiY0. عدم وجود فاز ثانويه و تشكيل محلول جامد تك فاز BCC را نشان داد. با جايگزين كردن Ti به جاي Co مورفولوژي به شدت تغيير كرد و ساختار شامل دو فاز محلول جامد FCC و فاز BCC بر پايه Ti و فاز لاوه به همراه تركيبات بين فلزي Fe2Ti و NiTi بود. همچنين در اثر افزودن Al به مجموعه عناصر FeNiCrTi نيز ساختار دندريتي و به‌صورت گلبرگ شكل ايجاد شد. اين بدان معني است كه آهن و كروم به مناطق بين دندريتي پس‌زده شده‌اند و مناطق دندريتي غني از Al ,Ni ,Ti هستند. كمترين مقدار چگالي جريان خوردگي آلياژ CoCrFeNi ( A/cm2 8-10×892/7 ) و بيشترين دانسيته جريان خوردگي (A/cm2 7-10×332/1) بود كه مربوط به نمونه s304 بوده است كه اين بيانگر سرعت خوردگي بيشتر اين نمونه نسبت به نمونه‌هاي ديگر مورد بررسي مي‌باشد. نتايج حاصل از تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي از سطوح خوردگي نيز حاكي از مقاومت به خوردگي بالاتر نمونه‌ي CoCrFeNi بود و حفرات تشكيل شده در اين نمونه تعداد و عمق بسيار كمتري داشت.

230117

شناسايي و انتخاب مواد

فني مهندسي گلپايگان

دانشگاه صنعتي اصفهان