تاثیر عملیات حرارتی روی رفتار الکتروشیمیایی سطح آلیاژ برنز آلومینیوم-نیکل (C95500)

مهندسی متالورژی و مواد

مقاله 2، دوره 29، شماره 2 - شماره پیاپی 18، شهریور 1397، صفحه 29-40   

نوع مقاله: علمی و پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ma.v0i29.45223

نویسندگان

عباس عباسیان^{* 1}؛ علی داودی¹؛ بهمن کروجی²

¹حکیم سبزواری

²سبزوار

چکیده

اثر عملیات حرارتی آلیاژ برنز آلومینیوم نیکل ( C95500) روی فعل و انفعالات کاتدی سطح و رفتار خوردگی آن در محلول 3.5% NaCl با استفاده از تست‌های الکتروشیمیایی مطالعه شده است. آلیاژ در سیکل های عملیات حرارتی متفاوتی به پیشنهاد صنعت شامل کوئینچ، نرماله و پیرسازی عملیات حرارتی شدند. میکروساختار نمونه‌ها با استفاده از میکروسکوپ‌های نوری مورد مطالعه قرار گرفته است. تستهای پلاریزاسیون اثبات می‌کند که با افزایش زمان غوطه‌وری و تشکیل لایه محافظ، فعالیت کاتدی که تحت کنترل نفوذ اکسیژن است کاهش می‌یابد که این عامل به افزایش مقاومت به خوردگی کمک می‌کند. منحنی های پلاریزاسیون نشان دادند که رفتار پلاریزاسیون آندی برای همه نمونه‌ها تقریباً یکسان است، این موضوع نشان می‌دهد که رفتار نمونه‌های عملیات حرارتی شده تحت کنترل اکتیواسیون است. همچنین رفتار متفاوت پلاریزاسیون کاتدی اثبات می کند که آلیاژ تحت کنترل نفوذ نیز می‌باشد و همین موضوع نشان دهنده افزایش یا کاهش مقاومت به خوردگی سطح شده است.

کلیدواژه‌ها

خوردگی؛ پلاریزاسیون پتانسیودینامیک؛ آلیاژ برنز آلومینیوم-نیکل؛ عملیات حرارتی؛ میکروساختار؛ محلول 3.5% NaCl

مراجع

1. Wharton J.A., et. al., "The corrosion of nickel–aluminium bronze in seawater", Corrosion Science, Vol. 47, No. 12, pp. 3336-3367, (2005).
2. Pidaparti R.M., et. al., "Classification of corrosion defects in NiAl bronze through image analysis", Corrosion Science, Vol. 52, No. 11, pp. 3661-3666, (2010).
3. Robert Z.C.a.J.F., "Sea Water Corrosion of Nickel-Aluminum Bronze", Transactions of the American Foundrymen’s Society, Vol. 82, pp. 71-78, (1974).
4. Barik R.C., et. al., "Erosion and erosion–corrosion performance of cast and thermally sprayed nickel–aluminium bronze", Wear, Vol. 259, No. 1–6, pp. 230-242, (2005).
5. Wharton J.A., Stokes K.R., "The influence of nickel–aluminium bronze microstructure and crevice solution on the initiation of crevice corrosion", Electrochimica Acta, Vol. 53, No. 5, pp. 2473-2463, (2008).
6. McNelley T.R., "The Isothermal Deformation of Nickel Aluminum Bronze in Relation to the Friction Stir Processing", Naval Postgraduate School, pp. 71, (2004).
7. Chen R.-p., et. al., "Effect of heat treatment on microstructure and properties of hot-extruded nickel-aluminum bronze", Transactions of Nonferrous Metals Society of China, Vol. 17, No. 6, pp. 1254-1258, (2007).
8. Vakilipour Takaloo A., Mazar Atabaki M.R.D., Mokhtar K., "Corrosion Behavior of Heat Treated Nickel-Aluminum Bronze Alloy in Artificial Seawater", Materials Sciences and Applications, Vol. 2, pp. 1542-1555, (2011).
9. Exner A.S.a.H.E., "The Corrosion of Nickel-Aluminium Bronzes in Seawater-I. Protective Layer Formation and the Passivation Mechanism", Corrosion Science, Vol. 34, pp. 1793, (1993).
10. Kear G., Stokes K.R., Walsh F.C., "Electrochemical Corrosion Behaviour of 90-10Cu-Ni Alloy in Chloride-Based Electrolytes", Journal of Applied Electrochemistry, Vol. 34, pp. 659, (2004).
11. Kear G., Stokes K.R., Walsh F.C., "Electrochemical Corrosion of Unalloyed Copper in Chloride Media—A Critical Review", Corrosion Science, Vol. 47, pp. 1694, (2004).
12. Kear G., B.D.B.a.F.C.W., "Electrochemistry of Non-Aged 90-10 Copper-Nickel Alloy (UNS C70610) as a Function of Fluid Flow Part 1: Cathodic and Anodic Characteristics", Electrochimica Acta, Vol. 52, pp. 1889-1898, (2007).
13. Hasan F., Lorimer G.W., Ridley N., "The Morphology, Crystallography, and Chemistry of Phases in s-Cast Nickel-Aluminum Bronze", Metallurgical Transactions, Vol. 13, pp. 1337, (1982).
14. Culpan E.A., "Microstructural characterization of nickel aluminium bronze". Journal of Materials Science, Vol. 13, pp. 1647-1657, (1978).
15. Moradlou M., Emadi R., Meratian M., "Effect of Magnesium and Nickel on the Wear and Mechanical Properties of Casting Bronzes", Journal of American Science, Vol. 7, pp. 717-722, (2011).
16. Jahanafrooz A., Lorimer G.W., Ridley N., "Microstructural Development in Complex Nickel-Aluminum Bronzes", Metallurgical Transactions, Vol. 14, pp. 1951, (1983).
17. Wharton J.A., Stokes K.R., "Analysis of nickel–aluminium bronze crevice solution chemistry using capillary electrophoresis", Electrochemistry Communications, Vol. 9, No. 5, pp. 1035-1040, (2007).
18. R.J.K. Wood, S.P.H., D.J. Schiffrin, "Mass transfer effects of non-cavitating seawater on the corrosion of Cu and 70Cu-30Ni", Corrosion Science, 1990. 30: p. 1181-1201.
19. K.S. Tan, J.A.W., R.J.K. Wood, "Solid Particle Erosion-Corrosion Behavior of a Novel HVOF Nickel Aluminum Bronze Coating for Marine Applications-Correlation Between Mass Loss and Electrochemical Measurements, Wear, 2005. 258: p. 629-640.
20. McCafferty E., "Introduction to Corrosion Science", Springer, (2010).
21. T. Jiang, G.M.B., Determination of the kinetic parameters of oxygen reduction on copper using a rotating ring single crystal disk assembly (RRDCu(h k l)E), Electrochim. Acta, 52: p. 4487-4496, (2007).
22. H. Huang, X.G., G. Zhang, Z. Dong, The effects of temperature and electric field on atmospheric corrosion behavior of PCB-Cu under absorbed thin electrolyte layer, Corrosion Science, 53: p. 1700-1707, (2011).