10572

9755

كارشناسي ارشد

خوردگي وحفاظت از مواد

اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مهندسي مواد

1394

[يازده]، 83ص.: مصور

كيوان رئيسي، محمدعلي گلعذار

حميدرضا سليمي جزي

1394/08/09

علي اشرفي، عبدالمجيد اسلامي

1396/10/04

كتابنامه

مواد

مهندسي مواد

ID9755

1 چكيده طراحي در دماهاي باال ميطلبد از موادي استفاده گردد كه بتوانند در برابر خوردگي داغ مقاومت نمايند آلياژهاي پايه نيكل سوپر آلياژها به علت داشتن مقاومت عالي در برابر محيطهاي خورنده مخصوصا در دماهاي باال كاربرد زيادي دارند يكي از انواع سوپرآلياژها اينكونل 625 ميباشد كه به علت استحكام و مقاومت باال در برابر خوردگي در صنايع مختلف مورد استفاده قرار ميگيرد پيشنهاد شده از اين سوپرآلياژ نيز در صنايع نيروگاه خورشيدي استفاده گردد يكي از نمكهاي مورد استفاده در نيروگاههاي خورشيدي نمكهاي مذاب نيتراتي هستند با تركيب 3 60 NaNO3 40 KNO كه در دماي باال در گسترهي وسيعي از دما بهصورت مايع كاربرد دارند در اين صنايع از نمكهاي مذاب نيتراتي براي جذب و نگهداري حرارت ساطع شده از خورشيد استفاده ميشود همچنين اطالعات كمي در مورد خوردگي داغ اين سوپرآلياژ در نمكهاي مذاب نيتراتي ذكر شده وجود دارد لذا در اين پژوهش رفتار خوردگي داغ سوپر آلياژ اينكونل 625 در نمك مذاب 3 60 NaNO3 40 KNO به كمك آزمونهاي كاهش وزن الكتروشيميايي پالريزاسيون تافل پالريزاسيون چرخهاي و طيفسنجي امپدانس الكتروشيميايي مورد بررسي قرار گرفته است بدين منظور يك سل الكتروشيميايي مجهز به سيستم حرارتدهي طراحي شد آزمون كاهش وزن جهت تعيين سينتيك اكسيداسيون و آزمونهاي الكتروشيميايي پالريزاسيون تافل در دو دماي 556 و 555 درجه سانتيگراد انجام گرفتند و نقش بازدارنده نيتريت سديم بر منحنيها در دماي 555 درجه سانتيگراد مورد بررسي قرار گرفت همچنين آزمون پالريزاسيون چرخهاي در دو دماي 556 و 555 درجه سانتيگراد انجام شد آزمونهاي طيفسنجي امپدانس الكتروشيميايي در پتانسيل مدار باز در دو دماي 556 و 555 درجه سانتيگراد انجام گرفتند با انجام آزمون كاهش وزن مشاهده شد كه اكسيداسيون آلياژ اينكونل 625 يك فرايند كنترل شده نفوذي است كه مطابق با قانون سهمي پيشروي ميكند و با افزايش دما نرخ اكسيداسيون افزايش مييابد از منحنيهاي پالريزاسيون تافل مشخص شد كه نيمواكنش احيايي تحت كنترل انرژي اكتيواسيون و نيمواكنش آندي تحت كنترل فرايند نفوذ است از طرفي با افزايش دما نمودار به سمت راست شيفت پيدا ميكند بازدارندهي نيتريت سديم در غلظتهاي 05 5 05 5 0 5 و 0 5 موالل در دماي 555 درجه سانتيگراد استفاده شد نيتريت سديم در غلظت 0 5 موالل بهترين تأثير را داشته و در نتيجه از جوانهزني حفره جلوگيري ميكند با انجام آزمون پالريزاسيون سيكلي در حالت بدون بازدارنده حلقه پسماند مثبت مشاهده شد و وجود حفرهها بر روي سطح آلياژ اينكونل 625 تأييد شد در دماهاي 556 و 555 درجه سانتيگراد طيفسنجي امپدانس الكتروشيميايي دو حلقه را آشكار ساخت حلقه اول در فركانس باال مربوط به فرايند خوردگي و حلقه دوم در فركانسهاي پايين مربوط به فرايند نفوذ به واسطه حضور غشاي بازدارنده بر سطح فلز بود كلمات كليدي اينكونل 625 نمكهاي مذاب نيتراتي خوردگي داغ خوردگي حفرهاي بازدارنده

Electrochemical investigation of hot corrosion of Inconel 625 in molten 60 NaNO3 40 KNO3 salt Abdellah Sheikhi a sheikhi@ma iut ac ir Aug 16 2015 Department of Materials Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSupervisors Dr K Raeissi Assoc Prof E Mail K Raeissi@cc iut ac irDr M A Golozar Professor E Mail golozar@cc iut ac irAbstractHigh temperature designing needs to material which can be resistive against the hot corrosion Because of the perfect resistance against corrosive environments Nickel based alloys a group ofsuper alloys have a lot of applications particularly at high temperatures Inconel 625 is one of thesealloys which is applicable in many industries for its high strength and corrosion resistance Thesealloys have suggested for application in solar power stations One of the common usable salts for thesolar power stations is molten salt with composition of 40 KNO3 60 NaNO3 which are usable in aliquid state for a wide range of high temperature applications For these industries the molten saltsare used for adsorption and maintenance of the sun conducted heat In addition there is littleinformation about hot corrosion behavior of these super alloys So this research investigates hotcorrosion behavior of Inconel 625 in molten salt with composition of 40 KNO3 60 NaNO3 usingweight loss measurements electrochemical tafel polarisation cyclic polarisation and electrochemicalimpedance spectroscopy EIS For this purpose an electrochemical cell containing a heat transitionsystem was designed Weight loss measurements for determining the oxidation kinetic at 500 and600 and electrochemical tafel polarisation tests for both 500 and 600 were carried out Theeffect of NaNO3 inhibitor on the polarisation curves was also evaluated at 600 Moreover thecyclic polarisation tests and the EIS measurements in open circuit potential at both temperatures wereperformed The weight loss measurements shown that oxidation procedure of Inconel 625 is adiffusion controlled reaction and follows from parabolic rule where with increasing temperature theoxidation rate is increased Based on the tafel polarisation curves it was demonstrated that half cellreduction reaction is under activation energy control and half cell oxidation reaction is underdiffusion control However it was detected that with increasing temperature the polarisation curve isshifted toward the right side NaNO3 inhibitor used at 0 01 0 03 0 1 0 3 mol kg concentrations At600 NaNO3 inhibitor at 0 1 mol kg concentration had the best efficiency and as a result itincreased the pitting corrosion resistance and prohibited form pit nucleation Conducted cyclicpolarisation test shown a positive residual loop and confirmed the presence of pits At 500 and 600 EIS measurements depicted two distinctive loops The first in the high frequencies was attributed tothe corrosion procedure and the second was related to the limited diffusion procedure for the moltennitrated salt Keywords Inconel 625 nitrated salts hot corrosion pitting corrosion inhibitor

كيوان رئيسي، محمدعلي گلعذار

حميدرضا سليمي جزي

علي اشرفي، عبدالمجيد اسلامي