پديد آورنده :
ورديان، محمدمهدي
عنوان :
ارزيابي رفتار خوردگي پوشش هاي بين فلزي نيكل- سيليسيم اعمال شده به روش پاشش حرارتي HVOF
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مواد
صفحه شمار :
چهارده،92ص.: مصور،جدول،نمودار(رنگي)
يادداشت :
ص.ع.به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
مهدي صالحي، كيوان رئيسي
توصيفگر ها :
پوشش , تركيبات بين فلزي نيكل- سيليسيم , اسيد سولفوريك , اسيد نيتريك
تاريخ نمايه سازي :
29/2/93
استاد داور :
محمدعلي گلعذار، حسين ادريس، محمود حيدرزاده سهي
كد ايرانداك :
ID621 دكتري
چكيده فارسي :
چكيده هدف ز پژوهش حاضر رزيابي رفتار خوردگي پوششهاي بينفلزي نيكل سيليسيم حاصل ز پاشش حر رتـي HVOF پودرهـاي بـين فلزي 1 Ni3Si و Ni2Si ست در ين ر بطه ز فولاد زنگنزن 024 به عنو ن زيرلايه ستفاده شد نتايج مشخصهيابي پوششها نشان د د كه تركيب فازي پوششهاي حاصل ز پاشش پودر 1 Ni3Si حاوي محلول جامد فوق شباع نيكل سيليسيم و فاز بينفلزي 2 Ni5Si سـت ين در حالي ست كه تركيب فازي پودر Ni2Si حين پاشش حفظ شد و تنها فاز Ni2Si در ريزساختار پوششهاي حاصل ز آن حضور د شت تغيير ت فازي حين پاشش حر رتي با در نظرگرفتن ذو متجانس يا غيرمتجانس تركيبـات بـينفلـزي مـورد بررسـي قـر ر گرفـت آزمونهاي پلاريز سيون تافل و طيفسنجي مپد نس لكتروشيميايي در محيطهاي سيد سولفوريك 5 و 07 و در دماهـاي 52 و 75 C نجام شد تمامي پوششها در محيط سيد سولفوريك يك رفتار فعال رويين ز خود نشان د دند در ين ر بطه سرعت خوردگي پوشش Ni2Si كمتر ز سرعت خوردگي پوشش حاصل ز پاشش پودر Ni3Si بود در شر يط پتانسيل مد ر باز تنها يك حلقـه خـازني مربـوط بـه فر يندهاي نتقال بار در فركانسهـاي پـايين در منحنـيهـاي ناكوئيسـت پوشـشهـا در محـيط سـيد سـولفوريك مشـاهده شـد در سـيد سولفوريك 07 و در دماي 75 C به خاطر وقوع پديده دپلاريز سيون هيدروژن پتانسيل خوردگي فز يش و شيب تافل كاتدي كـاهش يافت بر ي زيرلايه و هر دو پوشش رفتار خوردگي پوشش و نمونه بالك Ni2Si در محيطهاي سيد نيتريك 5 و 56 و در دماهاي 52 و 75 C نيز بررسي شد در سيد نيتريك 5 پوشش و نمونه بالك Ni2Si يك رفتار فعال رويين ز خود نشان د دند در حالي كه در سيد نيتريك 56 رويينشدن خودبهخودي رويينشدن در شر يط پتانسيل مد ر باز رخ د د ضمنا در سيد نيتريك 56 پتانسيل خوردگي به طور قابل ملاحظه ي فز يش و سرعت خوردگي به شدت كاهش يافت تغيير در رفتار پلاريز سيوني با توجه به تئـوري پتانسـيل مخـتلط بررسي شد در محيط سيد نيتريك 5 و در شر يط پتانسيل مد ر باز يك حلقه خازني مربوط به فر يندهاي نتقال بار و يك لقاگر مربوط به فر يندهاي جذ در منحنيهاي نايكوئيست پوشش و نمونه بالك Ni2Si مشاهده شد در سيد نيتريك 56 نيز تنها يك حلقه خازني در فركانسهاي بالا مشاهده شد كه مربوط به تشكيل لايه رويين بود نتايج آزمون مت شاتكي نشان د د كه در محيطهاي سيد سولفوريك و سيد نيتريك لايه رويين تشكيل شده روي پوشش و نمونه بالك Ni2Si يك نيمه رساناي ز نوع p با غلظت نو قص در حدود 0201 تـا 3 1022cm ست رفتار فعال پوششهاي نيكل سيليسيم در حين پلاريز سيون آندي در محيطهاي سيد سولفوريك و نيتريك بـه نحـلال نيكل و رفتار رويين آنها به تشكيل لايه رويين 2 SiO نسبت د ده شد كليدو ژهها خوردگي پوشش پاشش حر رتي HVOF تركيبات بينفلزي نيكل سيليسيم سيد سولفوريك سيد نيتريك
چكيده انگليسي :
Evaluation of corrosion behavior of Ni Si intermetallic coatings produced by HVOF thermal spraying process Mohammad Mehdi Verdian m verdianrizi@ma iut ac ir Date of Submission Mar 5 2014 Department of Materials Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran 1st supervisor Mehdi Salehi Professor isrec@cc iut ac ir 2nd supervisor Keyvan Raeissi Associate professor k raeissi@cc iut ac ir Department Graduate Program Coordinator Dr Keyvan Raeissi Abstract The goal of this study is to investigate corrosion behavior of Ni Si intermetallic coatings produced by HVOF high velocity oxy fuel spraying of 1 Ni3Si and Ni2Si intermetallic powders In this regard 420 stainless steel was used as substrate The results showed that the phase composition of coating produced from 1 Ni3Si was composed of Ni Si supersaturated solid solution and Ni5Si2 phase while Ni2Si phase was preserved during spraying The phase evolutions were discussed in relation to congruent and non congruent melting of intermetallic compounds Tafel polarization tests were performed in 5 and 70 H2SO4 solution at 25 and 75 C All coatings exhibited an active passive behavior Here Ni2Si coatings showed lower corrosion rate In 70 sulphuric and at 75 C corrosion potential and cathodic Tafel slope values decreased due to hydrogen depolarization for all samples Corrosion behavior of Ni2Si coatings and bulk materials was investigated in 5 and 65 nitric acid at 25 and 75 C In 5 nitric acid Ni2Si coatings and bulk materials showed an active passive behavior while in 65 nitric acid a spontaneous passivation was observed the passivation occurred at open circuit potential By the way as nitric acid concentration increased the corrosion potential value significantly increased while corrosion rate decreased The change in polarization behavior was discussed using mixed potential theory The active behavior of coatings was related to Ni dissolution while passive behavior was due to SiO2 passive film Keywords Corrosion Coating HVOF thermal spraying Ni Si intermetallic compounds Sulphuric acid Nitirc acid 1 Introduction Nitric and sulphuric acids are known as important industrial chemicals They are aggressively corrosive to many metals and alloys especially at hot and or concentrated conditions There are few adequate materials which can withstand severe corrosion conditions in nitric and sulphuric acids Materials like tantalum can be used in these conditions which are expensive Some other alternatives like high silicon iron show poor ductility 1 In recent years Ni Si intermetallic compounds have been developed for use in acidic media The development of bulk Ni Si compounds as corrosion resistant materials may encounter restrictions due to low ductility and high production costs of these compounds 2 Consequently interest in Ni Si coating technologies is on the rise Ni Si coatings have been fabricated by slurry pack cementation siliconizing of electrodeposited nickel layers 3 laser cladding 4 plasma spraying 5 and sputtering 6 The mentioned techniques have some limitations Laser cladding involves high running costs Plasma sprayed coatings show limited corrosion resistance due to presence of porosity Sputtered coatings also have low thickness 10 m During siliconizing process the substrate is subjected to high temperatures which results in change of its properties It is possible to develop high velocity oxy fuel HVOF process to fabricate Ni Si coatings During HVOF a mixture of oxygen and a gas or liquid fuel is burned at high pressures to produce a jet flame which heats and accelerates the particles When the molten or partially melted particles strike the substrate at high velocities greater than 300 m s 1 a dense and thick 1
استاد راهنما :
مهدي صالحي، كيوان رئيسي
استاد داور :
محمدعلي گلعذار، حسين ادريس، محمود حيدرزاده سهي
