تبلیغات
مهندسی متالورژی - خوردگی موضعی قلیایی آلیاژ آلومینیوم 5083 در محلول سدیم کلراید 5/3 درصد
 
مهندسی متالورژی
All the best for you
 
 

خوردگی موضعی قلیایی آلیاژ آلومینیوم 5083 در محلول سدیم کلراید 5/3 درصد

 

چکیده

در این مقاله فرآیند خوردگی آلیاژ 5083AA در یک محلول هوا دار 5/3 درصد سدیم کلراید بررسی  شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که عامل اصلی تغییر آلیاژ در تماس با محلول،  به خوردگی موضعی اطراف رسوب های کاتدی موجود در آلیاژ ارتباط دارد که در حقیقت این موضوع  پیامدی از قلیایی شدن محیط در اطراف این رسوب ها می باشد. حفرات تشکیل شده در این حالت از لحاظ مور فولوژی نیمه کروی می باشند که  از حفرات کریستالوگرافیک متمایز  هستند. در این آلیاژ  تحت شرایط ذکر شده حتی  برای نمونه هایی که برای مدت زمان طولانی تحت آزمایش قرار گرفته اند حفرات کریستالوگرافیک مشاهده نشده است. برای شکل گیری حفرات کریستالوگرافیک لازم است که آلیاژدر حد پتانسیل جوانه زدن حفره پلاریزه شده و علاوه بر آن دانسیته جریان از میزان بحرانی بیشتر باشد. فقط در حالتی که لایه اکسیدی روی آلیاژ از بین        می رود، حفرات کریستالوگرافیک در تماس با محلول هوا دار سدیم کلراید 5/3% شکل می گیرند.

مقدمه

خوردگی حفره ای آلیاژهای آلومینیوم فرآیند پیچیده ای می باشد که توسط فاکتور های محیطی مختلفی از قبیل pH ، دما، نوع آنیون موجود در محلول یا خواص فیزیکی- شیمیایی لایه پسیو تحت تأثیر قرارمی گیرد[1]. جذب یون های مهاجم از قبیل یون کلر  به درون عیوب موجود در لایه محافظ و نفوذ در این لایه و انباشتگی این یون ها در عیوب، از عوامل  مهم و اصلی جوانه زنی حفرات می با شند [2-4] محققین دیگری پیشنهاد  نموده اند، حفرات ایجاد شده می توانند ناشی از فرآیند هیدرولیز باشندکه باعث افزایش میزان pH به صورت موضعی شده و در  نهایت مانع از پسیو شدن  مجدد سطح فلز می گردد[5] . عوامل دیگری در رابطه با حساسیت  آلومینیوم به خوردگی حفره ای و دیگر انواع خوردگی موضعی وجود دارند که در حقیقت به طبیعت      الکتروشیمیایی فازهای بین فلزی  موجود در آنها مربوط می باشند[6-8]. با توجه به این موضوع  رفتار مشاهده شده در مورد خوردگی آلومینیوم به اختلاف پتانسیل فاز زمینه وذرات بین فلزی موجود در آلیاژ مربوط است [9-13] . در مرجع[8] بیان شده است حضور آخال های فلزی ای که نسبت به فاز زمینه نجیب تر می باشند سبب  کاهش مقاومت آلیاژ به خوردگی شده اند. این آخال ها به واسطه فعالیت و خاصیت کاتدی که از خود نشان می دهند باعث تحریک و انجام واکنش های آندی شده و موجب  خوردگی فاز زمینه می شوند [14-15] . اولین تحقیق  صورت گرفته بر روی این مطلب، مطالعه تأثیر حضور آخال های Al 3 Fe بر روی رفتار خوردگی     آلیاژ ها بوده است [16-17] طبق مطالعات انجام شده، حضور رسوب های Al 3 Fe  موجب افزایش حساسیت آلیاژ به خوردگی حفره ای شده است. افزایش موضعی pH به سبب  واکنش احیاء اکسیژن می باشد که باعث  تشکیل حفرات در اطراف ذرات بین فلزی می گردد. در مرجع [18] تحقیقات صورت گرفته به منظور تعیین  میزان  pH در اطراف آخال های Al 3 Fe  متمرکز شده است.


خوردگی ایجاد شده در اطراف کا تد های بین  فلزی باعث تشکیل حفرات قلیایی می شود که در مرجع [15] به آنها اشاره شده است. این نوع از حفره دار شدن در زیر پتانسیل های جوانه زنی و پسیو شدن مجدد  رخ          می دهد. از اطلاعات موجود در مقالات مختلف می توان در یافت که رابطه واضح و مشخص بین این نوع از هجوم وحفره دار شدنی که به حفره دار شدن کریستالوگرافیک موسوم است وجود ندارد. در حقیقت حفرات کریستالوگرافیک زمانی شکل می گیرند که آلیاژ به پتانسیل جوانه زنی  حفره برسد. در مقاله حاضر فرآیند خوردگی  آلیاژ AA5083 در محلول هوا دار سدیم کلراید 5/3%  مورد بحث قرار گرفته است. تحقیقات در جهت مطالعه ویژگی ها، شرایط تشکیل حفره ها و مورفولوژی خوردگی که در پتانسیل مدار باز (OCP) رخ داده، متمرکز شده است.

آزمایش ها

ماده  مورد مطالعه نمونه های  آلیاژ آلومینیوم -  منیزیم AA5083))  می باشد که ترکیب شیمیایی آن در جدول زیر  آمده است:

نمونه هایی از آلیاژAA5083 به ابعاد 5*20*20  میلی متر به صورت مکانیکی توسط کاغذ سمباده (همراه با آب) با جنس SiC و با شماره های  220و500 سمباده شده و مورد آزمایش قرار گرفتند. قبل از انجام آزمایش یعنی بعد از عملیات سمباده زنی، نمو نه ها توسط اتانول وبا درصد خلوص 99% چربی زدایی شده، سپس با آب مقطر کافی شستشو داده شده اند. در مواردی که لازم است محصولات خوردگی برداشته شوند، بایستی نمونه ها در معرض اسید نیتریک 70% برای برای مدت 2 دقیقه قرار گیرند و سپس با آب مقطر کافی شستشو شوند.

برای انجام آزمایش و ایجاد محیط خورنده با خورندگی متوسط، محلول سدیم کلراید 5/3% هوادار با میزان 5/5 = pH تهیه شده است. این محلول  با حل  کردن 1/0 ± 5/3 درصد وزنی سدیم کلراید در1/0 ± 5/96 در صد آب مقطر ساخته می‌شود.

آزمایش های غوطه وری در دمای 303 درجه کلوین و در یک سل ساخته شده توسط استاندارد ASTM_G31 انجام گرفته است[19]. برای هر آزمایش دو سل و دوازده نمونه مورد نیاز بوده است که نمونه ها برای مدت زمان  1تا30 روز درون محلول قرار گرفته اند. تصاویرSEM به دست آمده توسط یک میکروسکوپ روبشی  (JEOL 820sm) مجهز به آنالیز گر انرژی (LINK  AN -10000) گرفته  شده است. تصاویر میکروسکوپ نوری با میکروسکوپNikon Optiphot Metallogeraphic مجهز به دوربین (sony model iris) CCD متصل به یک کامپیوتر گرفته شده است.

آزمایش ها و محاسبات الکتروشیمیایی در سلول تخت  EG&G   k235   Parc متصل به یک پتانسیوستات مدل Solarton 1278  انجام گرفته است. الکترود  مرجع مورد استفاده یک الکترود Ag/AgCl ( 52-40 Crison )   بوده که محدوده پتانسیل استفاده از آن با توجه به در نظر گرفتن NHE ، -0/207 V می باشد.

نتایج و بحث

1- ویژگی ها و مشخصات ریز ساختار آلیاژ  5083 AA

برای  شناسایی انواع مختلف ذرات بین فلزی حاضر در آلیاژAA5083  نمونه هایی از این آلیاژ پرداخت    آینه ای (پولیش با کیفیت بالا) شده و سپس توسط میکروسکوپ نوری و اسپکتروسکپی (طیف سنجی)SEM  و EDS مورد مطالعه قرار گرفته اند. با به کارگیری میکروسکوپ روبشی سه نوع مختلف ذره بین فلزی شناسایی شده اند که ترکیب این ذرات توسط اسپکتروسکپی EDS مشخص شده است( شکل1) نتایج به دست آمده نشان می دهد که ذرات نشان داده شده در شکل 1(a) اغلب شامل Al , Fe , Cr  و در شکل 1(b )  عموما" شامل Mg،Si و در شکل1(c) غالبا" Mg,Al می باشند. ترکیب به دست آمده برای  این ذرات بین فلزی با مشاهدات محققین دیگر برای این آلیاژمطابقت داشته است[20-21]. علاوه بر تفاوت در ترکیب عناصر موجود در این ذرات ، نکته قابل ملاحظه دیگری نیز وجود دارد که وجود اختلاف زیاد در ابعاد این ذرات بین فلزی می باشد.

 

شکل .1.  تصاویر SEM ذرات بین فلزی مختلف شناسایی شده در نمونه های آلیاژAA5083 با پر داخت آینه ای.

طیف های EDS ثبت شده از  (a) Al (Mn,Fe , Cr) ، (b) Al –Mg (c) , Al ( Si –Mg)

به طور مثال در مورد رسوب های  Al (Mn,Fe , Cr) مشخص شده است که اندازه  ذرات در دو گروه توزیع شده اند، دسته اول ذراتی با اندازه ای در حدود 100 میکرو متر مربع، در حالی که مساحت سطوح  دسته دوم تقریبا" 1 میکرومتر مربع بوده است. اندازه ذراتAl ( Si - Mg )  تقریبا" 30 میکرو متر مربع بوده و ذرات         Al –Mg  دارای اندازه ای تقریبی در حدود  6 میکرو متر مربع  می باشد. تفاوت دیگری از لحاظ تعداد ذرات حاضر از هر ترکیب بین فلزی بر واحد سطح وجود دارد، بیشترین فراوانی مربوط به ذراتAl (Mn,Fe , Cr)    می باشد، در حالی که کم ترین فراوانی مربوط به ذراتAl – Mg  است. شکل (a)2  تصویری از یک نمونه آلیاژ AA 5083  را که به صورت آینه ای پرداخت شده و با یک میکروسکوپ متالوگرافی از آن عکسبرداری شده است را به نمایش می گذارد. در این شکل رسوب Al (Mn,Fe,Cr) به صورت نقطه تاریک مشخص شده است  ( نقطه1 ) و رسوبAl ( Si - Mg )  به صورت نقطه روشن تر( نقطه2 )  دیده می شود. باید توجه داشت که شناسایی رسوب های  Al – Mg  توسط میکروسکوپ نوری به علت ریز بودن اندازه شان و همچنین مشابه بودن رنگ آن ها با فاز زمینه مشکل می‌باشد. به  منظور قابل رویت شدن آن لازم می باشد که فرآیند اچ انجام گیرد، مطابق شکل( b)2 ، این رسوب ها در نمونه هایی که توسط اسید نیتریک به مدت 1 ثانیه اچ شده اند، دیده      می شوند.

 

شکل 2. تصاویر میکروسکوپ نوری با بزرگنمایی(a)200X   نمونه پولیش شده با پرداخت آینه ای  (b)  اچ شده برای مدت 10 ثانیه در اسید نیتریک 10%،  ذرات بین فلزی مشخص شده عبارتند از:

Si – Mg(3) , Al (Si-Mg) (2) , Al (Mn,Fe , Cr)

2- مطالعه رفتار نمونه های آلیاژ AA5083 در محلول سدیم کلرید 3/5% توسط اسپکتروسکوپی       EDS/SEM

در این بخش نتایج رفتار نمونه های آلیاژ AA5083 که در محلول هوا دار سدیم کلراید3/5 %  قرار گرفته اند و توسط اسپکتروسکپی SEM/EDS به دست آمده اند، گنجانده شده است. فاصله های زمانی آزمایش ها متفاوت بوده است و از 1 تا 30 روز بوده اند.  نمونه های تحت آزمایش در دو مرحله،  ابتدا قبل از برداشتن محصولات خوردگی و سپس بعد از برداشتن محصولات خوردگی (توسط اسید نیتریک 70 % ) مورد مطالعه قرار گرفته اند. شکل 3 (a) تصویرSEM   نمونه را بعد از انجام آزمایش( غوطه وری  برای مدت زمان یک روز)  نشان می دهد. با اینکه  مدت انجام آزمایش کوتاه بوده است ولی خوردگی موضعی(حمله موضعی) بر روی نقاط مختلفی از سطح نمونه قابل مشاهده است.

 

شکل 3 (a) تصویر SEM  بدست آمده از یک نمونه آلیاژ AA5083  بعد از غوطه وری به مدت 24 ساعت در یک محلول هوا دار سدیم کلراید 3/5 درصد (b) تصویر SEM  یک رسوب Al (Mn,Fe , Cr) (c) طیف EDS  ساطع شده از رسوب Al (Mn,Fe , Cr)

شکل 4 (a) تصویر SEM  بدست آمده از ذره بین فلزی  Al ( Si- Mg )  در یک نمونه آلیاژ AA5083  بعد از غوطه وری به مدت 24 ساعت در یک محلول هوا دار سدیم کلراید 3/5 درصد (b) طیف  EDS ساطع شده از رسوبAl ( Si- Mg )

شکل 3(b) در بزرگنمایی بیشتر  نشان می دهد که برای این مدت زمان(24 ساعت) غوطه وری، حمله به صورت موضعی در مناطق مجاور رسوب های به خصوصی در فاز زمینه به وجود آمده است. طیف های انرژی ثبت شده توسط اسپکتروسکپیEDS  برای این رسوب ها] شکل 3 (c )[ حمله موضعی در مناطقی که       رسوب های Al (Mn,Fe , Cr)  وجود دارند را نشان می دهد. ویژگی دیگر این نمونه ها تشکیل حفرات         می باشد(شکل 3 (b )) که منشأ و عامل به وجود آمدن آنها در همین مقاله مورد بحث قرار می گیرد. این موضوع بسیار اهمیت دارد که در مدت زمان یاد شده غوطه وری(24 ساعت)، هیچ گونه خوردگی ای برای فاز زمینه و نواحی مجاور انواع رسوب های دیگر که در آلیاژ موجود می باشند، مشاهده نشده است( شکل 4 ).

نتایج به دست آمده از این مقاله به میزان زیادی به دلیل استفاده از میکروسکوپ متالوگرافی بوده است                ( شکل 5 ( a )). تصویری از یک نمونه(نمونه ای به غیر از نمونه های مورد آزمایش قرار گرفته) که به صورت آینه ای پرداخت شده است را نشان  می دهد. شکل 5 (b) تصویری از همان نمونه را بعد از غوطه وری در محلول به مدت 72 ساعت نشان می دهد هر دو تصویر دقیقا" از مناطق مشابه ای از نمونه گرفته شده اند تا با مقایسه آنها ارزیابی مناسبی از رفتار هر یک از انواع رسوب ها به دست آید. مقایسه وضعیت رسوب              Al( Mn,Fe,Cr )  که با عدد 1 در هر دو  شکل مشخص شده ، نشان می دهد که فرآیند خوردگی تغییرات قابل ملاحظه ای در اطراف آن به وجود آورده است. در حالی که برای رسوب Al ( Si - Mg)  که با عدد 2 در هردو  شکل مشخص می باشد، در عمل تغییری ایجاد نشده است (منظور فاز اطراف رسوب است).





نوع مطلب :
برچسب ها :
لینک های مرتبط :


چهارشنبه 18 مهر 1397 11:46 ب.ظ

Amazing info. Kudos.
levitra prices levitra 20 mg levitra 10 mg prezzo levitra 20mg levitra levitra buy levitra generic buy levitra online levitra 20mg levitra prices
شنبه 7 مهر 1397 06:46 ب.ظ

You actually stated that fantastically!
cialis et insomni safe dosage for cialis generic for cialis cialis online trusted tabled cialis softabs low cost cialis 20mg cialis generic tadalafil buy price cialis per pill 200 cialis coupon 40 mg cialis what if i take
جمعه 6 مهر 1397 06:25 ب.ظ

Seriously a lot of excellent advice.
5 mg cialis pharmacie en ligne generic cialis levitra legalidad de comprar cialis cuanto cuesta cialis yaho cialis for sale callus cilas cialis herbs buy cialis uk no prescription cialis australian price
چهارشنبه 28 شهریور 1397 03:54 ب.ظ

You revealed it exceptionally well!
cialis for sale cialis super acti precios de cialis generico cialis billig cialis name brand cheap prescription doctor cialis wow look it cialis mexico cialis rezeptfrei cialis uk cialis cost
سه شنبه 13 شهریور 1397 04:37 ب.ظ

You've made the point!
canada pharmacies online prescriptions buy viagra online usa no 1 canadian pharcharmy online canadian pharmacies shipping to usa most reliable canadian pharmacies canadian rx canadian viagra reputable canadian prescriptions online online pharmacies india canadian pharmacies-24h
سه شنبه 13 شهریور 1397 02:14 ق.ظ

Really loads of good facts!
how to buy generic viagra online blue pill sildenafil generic viagra online without viagra cheap levitra viagra pharmacy viagra cheap viagra where to buy viagra cheap viagra with prescription online sildenafil usa buy viagra no rx
دوشنبه 12 شهریور 1397 06:40 ب.ظ

Information effectively taken..
sublingual cialis online walgreens price for cialis cialis tadalafil buy cialis online cheapest we choice cialis uk how does cialis work cialis canada cialis price in bangalore non 5 mg cialis generici cialis tablets for sale
دوشنبه 12 شهریور 1397 12:05 ق.ظ

Nicely put, Appreciate it.
cialis uk next day buy cialis online legal cialis 5mg free generic cialis cialis 10 doctissimo calis buy cialis online legal venta cialis en espaa buy cialis online cheapest interactions for cialis
یکشنبه 11 شهریور 1397 11:31 ق.ظ

Seriously lots of good tips!
cialis prices in england cialis coupons printable cialis 20mg preis cf generic cialis pro cipla cialis online buying brand cialis online cialis online cialis online cialis for sale in europa canadian drugs generic cialis
سه شنبه 23 مرداد 1397 02:30 ق.ظ

Nicely put, Cheers!
cheapest place to buy viagra online buy real viagra online cheap viagra generic levitra online pharmacy viagra purchase of viagra buy viagra canada ordering viagra where can we buy viagra how to get viagra prescription buy viagra online sildenafil buy uk
یکشنبه 21 مرداد 1397 07:49 ب.ظ

Seriously a good deal of superb knowledge!
discount cialis buying brand cialis online cialis lilly tadalafi cialis 5 mg effetti collateral rx cialis para comprar achat cialis en itali recommended site cialis kanada generic cialis pro acheter cialis meilleur pri only best offers cialis use
سه شنبه 4 اردیبهشت 1397 01:14 ق.ظ

Kudos, I value it!
viagra uk prescription buy cheap viagra no prescription can you buy viagra without a prescription viagra online pharmacy viagra buy viagra sildenafil usa generic viagra cheap best site to buy viagra get viagra cheap cheapest generic viagra uk buy generic viagra online uk
جمعه 17 فروردین 1397 05:28 ب.ظ

You actually expressed it fantastically.
cialis online holland cialis australia org order generic cialis online buying brand cialis online safe dosage for cialis recommended site cialis kanada generic cialis at the pharmacy cialis lilly tadalafi enter site 20 mg cialis cost price cialis best
یکشنبه 27 اسفند 1396 08:11 ب.ظ

Seriously a good deal of good advice!
cialis 20 mg cut in half viagra vs cialis vs levitra cialis pills in singapore overnight cialis tadalafil when can i take another cialis cialis tablets for sale cialis 100mg suppliers we like it safe cheap cialis sialis cialis great britain
دوشنبه 30 مرداد 1396 10:43 ق.ظ
It's enormous that you are getting ideas from this article as well as from
our dialogue made here.
دوشنبه 16 مرداد 1396 03:07 ب.ظ
Hey there! Quick question that's entirely off topic.
Do you know how to make your site mobile friendly?

My weblog looks weird when browsing from my iphone 4. I'm trying to find a template or plugin that might be able to resolve this issue.
If you have any recommendations, please share.
Thank you!
شنبه 14 مرداد 1396 11:05 ق.ظ
Hi, yup this post is really good and I have
learned lot of things from it on the topic of blogging.
thanks.
یکشنبه 18 تیر 1396 10:41 ق.ظ
You could definitely see your skills within the paintings
you write. The sector hopes for more passionate writers such
as you who are not afraid to say how they believe.

All the time go after your heart.
سه شنبه 6 تیر 1396 11:15 ق.ظ
These are truly enormous ideas in about blogging. You have touched some good factors here.
Any way keep up wrinting.
دوشنبه 5 تیر 1396 01:58 ق.ظ
We are a bunch of volunteers and opening a brand new
scheme in our community. Your site provided us with useful info to work on. You have performed a formidable
task and our entire community can be grateful to you.
دوشنبه 25 اردیبهشت 1396 09:36 ق.ظ
Sweet blog! I found it while surfing around on Yahoo News.
Do you have any tips on how to get listed in Yahoo News?
I've been trying for a while but I never seem to get there!
Thanks
چهارشنبه 23 فروردین 1396 09:13 ق.ظ
Appreciating the commitment you put into your blog and detailed information you present.

It's nice to come across a blog every once in a while that isn't the same unwanted rehashed information. Wonderful
read! I've saved your site and I'm adding your RSS feeds
to my Google account.
دوشنبه 21 فروردین 1396 02:36 ب.ظ
I would like to thank you for the efforts you've put in penning this site.

I am hoping to check out the same high-grade blog posts from you in the future
as well. In fact, your creative writing abilities has
encouraged me to get my own site now ;)
شنبه 19 فروردین 1396 07:09 ب.ظ
I've been browsing online more than 4 hours today, yet I never found any interesting
article like yours. It is pretty worth enough for me. Personally, if all website owners and bloggers made
good content as you did, the net will be a lot more useful than ever before.
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر


درباره وبلاگ



مدیر وبلاگ : محمد مسگران
مطالب اخیر
نویسندگان
جستجو

آمار وبلاگ
کل بازدید :
بازدید امروز :
بازدید دیروز :
بازدید این ماه :
بازدید ماه قبل :
تعداد نویسندگان :
تعداد کل پست ها :
آخرین بازدید :
آخرین بروز رسانی :