19716

305 گلپايگان

كارشناسي ارشد

شناسايي و انتخاب مواد

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1401

116ص.: مصور، جدول، نمودار

1403/07/07

كتابنامه

مهندسي مواد

فني مهندسي گلپايگان

1403/07/07

306

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.

Abstract High entropy alloys are defined as alloys with 5 to 13 main elements and each element must have a concentration between 5 to 35 atomic percent. In addition, high entropy alloys can contain minor elements with amounts less than 5 atomic percent; These alloys are therefore called high entropy because their solid solution state has a significantly higher entropy of mixing than ordinary alloys, Therefore, it can be said that the effect of high entropy in HEAs is the most important parameter. In this research, the corrosion properties of FeCrNi(Ti/Co/Al/Y) high entropy alloys produced by arc melting under vacuum have been investigated. According to the thermodynamic variables that include changes in enthalpy of dissolution, changes in entropy of dissolution, differences in atomic size, melting temperature, etc., calculations were made. The results of these calculations agree with the criteria for the formation of high entropy alloys and confirm the formation of high entropy alloys with FCC and BCC solid solution structures. The samples were prepared by arc melting under vacuum. Scanning electron microscope (SEM) and X-ray diffraction (XRD) were used to investigate the microstructure of molten samples. Also, in order to check the corrosion resistance of the alloys, they were first immersed in a solution of 3.5%wt of NaCl for one hour to reach the OCP state Then the corrosion resistance was investigated by the potentiodynamic polarization test. The changes in the microstructure of the corrosion surface and the morphology and distribution of elements were investigated by scanning electron microscopy and X-ray diffraction.

رضا اميني نجف آبادي

مرتضي هادي