بررسی اثر فرآیند فرآیند فعال سازی مذاب با اعمال کرنش (SIMA) بر ریزساختار و رفتار الکتروشیمیایی آند فداشونده روی در محیط شبیه‌سازی شده‌ی آب دریا

نویسنده

دانشکده فنی و مهندسی شهرکرد

چکیده

روی و آلیاژهای آن به واسطه کاربرد وسیع در سیستم‌های حفاظت کاتدی به عنوان آندهای فدا شونده شناخته شده‌اند. مشکلات ناشی از فشار بخار بالای این فلز در فرآیند ذوب و ریخته‌گری، باعث شده که فرآیندهای اصلاح ساختار میکروسکوپی در حالت جامد برای روی بسیار مورد توجه قرار گیرد. فرآیند فعال سازی مذاب با اعمال کرنش (SIMA) یکی از فرآیندهای شکل‌دهی نیمه جامد در تولید قطعات با ساختار غیردندریتی است. در این پژوهش، اثر فرآیند SIMA بر ریزساختار و رفتار الکتروشیمیایی آند فداشونده‌ی روی مورد بررسی قرار گرفت. نمونه‌ها تحت نرخ کرنش‌های%50-20، دماهای مختلف در محدوده‌ی °C435-425 و زمان‌های min40-10 قرار گرفتند. ریزساختار بهینه کروی شده در شرایط 50% کارسرد، دمای °C430 و در مدت زمان min10 به دست آمد. نتایج حاصل از آزمون پلاریزاسیون و آزمون آند بر روی نمونه بهینه کروی شده، بیانگر کاهش محسوس 90% چگالی جریان خوردگی الکتروشیمیایی و کاهش اندک بازدهی آند نسبت به نمونه خام است. آنالیز عنصری (EDX)، تصاویر متالوگرافی و پروفیل میکروسختی، تجمع عناصر آلیاژی بر روی مرزدانه و تبدیل خوردگی یکنواخت به موضعی و در نتیجه کاهش بازدهی آند بعد از فرآیند SIMA را نشان می‌دهد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of the Effects of SIMA Process on Microstructure and Electrochemical Behavior of Zn Sacrificial Anode in Simulated Sea Water

نویسنده [English]

  • behroz Shayegh Boroujeni
School of Engineering and Shahrekord
چکیده [English]

Zinc and its alloys have been recognized as sacrificial anodes due to being widely used in cathodic protection systems. Problems caused by the high vapor pressure of this metal in the process of melting and casting have caused that reform processes of the microscopic structure in the solid state for zinc attract a lot of attention. Strain-induced melt activation (SIMA) process is one of the semi-solid forming processes in the production of parts with non-dendritic structure. In this study, the effect of SIMA process on microstructure and electrochemical behavior of zinc sacrificial anode has been examined. The samples were placed under the strain rates of 20-50%, different temperatures in the range of 425-435°C and time periods of 10-40 minutes. Optimal spherical microstructure was obtained in 50% cold work conditions, temperature of 430°C and 10 minutes. The results obtained from the polarization test and anode test on the optimal spherical sample indicate a tangible reduction in electrochemical corrosion current density by 90% and a slight decrease in anode efficiency compared to the raw sample. Elemental analysis (EDX), metallography images and microhardness profile show the concentration of alloying elements on grain boundary and turning of uniform corrosion into localized corrosion and thus reduced anode efficiency after SIMA process.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Zinc sacrificial anode
  • SIMA process
  • Polarization Test
  • anode test
  • microhardness profile