نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی
نویسنده
دانشگاه ملایر، دانشکده مهندسی، گروه مهندسی مواد، ملایر، ایران
چکیده
رفتار خوردگی فولاد زنگ نزن آستنیتی سیلیسیم دار 4361 1 /در محیط اسید نیتریک دودکننده قرمز (RFNA در) مقایسه با فولاد زنگ نزن آستنیتی 316 ،
با استفاده از تکنیک های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک خطی و چرخه ای و همچنین آزمون غوطه وری و مشاهدات میکروسکوپ الکترونی روبشی ( SEM) مورد
بررسی قرار گرفت به علاوه، اثر بازدارندگی غلظت های مختلف اسید هیدروفلوئوریک ( HF) بر رفتار خوردگی این دو آلیاژ مطالعه شد نتایج به دست آمده از
آزمون های الکتروشیمیایی، غوطه وری و SEM در تطابق کامل با یکدیگر بوده و همگی بازدارندگی بسیار خوب HF را در جلوگیری از خوردگی های یکنواخت
و مرزدانه ای نشان دادند. نرخ خوردگی اولیه برای فولاد 4631 از 1 /mpy/ 77 16 در غیاب بازدارنده به mpy با 0/24 افزودن 0/6 درصد وزنی HF کاهش پیدا کرد. این در حالی است که پتانسیل حفره دار شدن در همین شرایط از مقدار اولیه 1/57 به 2/31 ولت (نسبت به AgCl/Ag) افزایش یافت که نشان دهنده بهبود
مقاومت به خوردگی های موضعی با افزودن بازدارنده HF است. همچنین مشاهده که شد عنصر آلیاژی سیلیسیم منجر به بهبود مقاومت به خوردگی مرزدانه ای
فولاد زنگ نزن در محیط RFNA می گردد، از اما طرف دیگر مقاومت به خوردگی یکنواخت را آن کاهش می دهد . نرخ خوردگی اولیه برای فولاد 316 برابر mpy
به 1/18 دست آمد که کمتر از mpy/ 77 16 برای فولاد سیلیسیم دار 4361 1 /می باشد.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
Comparison of Corrosion Behavior of 1.4361 Si-Alloyed and 316 Austenitic Stainless Steels in Nitric Acid Based Propellant
نویسنده [English]
- Mahdi Kazazi
Malayer University, Faculty of Engineering, Department of Materials Engineering, Malayer, Iran
چکیده [English]
Corrosion behavior of 1.4361 high Si-alloyed austenitic stainless steel in red fuming nitric acid (RFNA)
was compared with 316 SS by using linear and cyclic potentiodynamic polarization techniques, immersion corrosion
test method and SEM observations. In addition, the inhibition effect of different concentrations of hydrofluoric acid
(HF) on the corrosion behavior of the alloys was studied. The results obtained from electrochemical measurements,
immersion test and SEM observations are in good agreement and indicate that HF is a good inhibitor against uniform
and intergranular corrosion. A high initial corrosion rate of 16.77 mpy was observed in absence of inhibitor, which was
decreased to 0.24 mpy with addition of 0.6 wt% HF. Moreover, pitting potential at the same condition increases from
1.57 to 2.31 V (vs. Ag/AgCl), indicating to improve the localized corrosion resistance with addition of HF inhibitor.
Also, it is indicated that the Si alloying element, on one hand, leads to increase the intergranular corrosion resistance
and, on the other hand, leads to reduce the general corrosion resistance. An initial corrosion rate of 1.18 mpy was
obtained for the 316 SS, lower than that of the 1.4361 Si-alloyed SS.
کلیدواژه‌ها [English]
- 1.4361 Si-alloyed SS
- intergranular corrosion
- inhibitor
- secondary passive region
- concentrated nitric acid
- Addison, C.C., Logan, N., Mellor, B., A study of the corrosion product formed by nitric acid based propellants in contact with stainless steel, Journal of Hazardous Materials, 1988, 18 (2), 171-178.
- Sugur, V.S., Manwani, G.L., Problems in storage and handling of red fuming nitric acid, Defense Science Journal, 1983, 33 (4), 331-337.
- Fujii, T., Baba, H., The effect of oxidizing ions on the passivity of the valve metals in boiling nitric acid solutions, Corrosion Science, 1990, 31 (1), 275-280.
- Robin, R., Miserque, F., Spagnol, V., Correlation between composition of passive layer and corrosion behavior of high Si-containing austenitic stainless steels in nitric acid, Journal of Nuclear Materials, 2008, 375 (1), 65-71.
- Padhy, N., Mudali, U.K., Chawla, V., Chandra, R., Raj, B., Corrosion behaviour of single (Ti) and duplex (Ti–TiO2) coating on 304L stainless steel in nitric acid medium, Materials Chemistry and Physics, 2011, 130 (3), 962-972.
- Mudali, U.K., Dayal, R.K., Gnanamoorthy, J.B., Corrosion studies on materials of construction for spent nuclear fuel reprocessing plant equipment, Journal of Nuclear Materials, 1993, 203 (1), 73-82.
- Haupt, S., Strehblow, H.H., A combined surface analytical and electrochemical study of the formation of passive layers on FeCr alloys in 0.5 M H2SO4, Corrosion Science, 1995, 37 (1), 43-54.
- Bague, V., Chachoua, S., Tran Q.T., Fauvet P., Determination of the long-term intergranular corrosion rate of stainless steel in concentrated nitric acid, Journal of Nuclear Materials, 2009, 392 (3), 396-404.
- Mayuzumi, M., Ohta, J., Kako, K., Corrosion behavior of high-purity Fe-Cr-Ni alloys in the transpassive condition, Corrosion, 2000, 56 (1), 70-79.
- Desestret, A., Epelboin, I., Froment, M., Guiraldenq, P., Sur la comparaison des facies D'attaque electrolytique et thermique D'aciers inoxydables austenitiques a teneur variable En Si, Corrosion Science, 1968, 8 (4) 225-228.
- Wilde, B.E., Influence of silicon on the intergranular corrosion behavior of 18Cr-8Ni type stainless steels, Corrosion, 1988, 44 (10) 699-704.
- Kasparova, O.V., Peculiarities of intergranular corrosion of silicon-containing austenitic stainless steels, Protection of Metals, 2004, 40 (5), 425-431.
- Kajimura, H., Usuki, N., Nagano, H., Dual, layer corrosion protective film formed on Si bearing austenitic stainless steel in highly oxidizing nitric acid, Electrochemical Society Proceedings, 1998, 97 (26), 332-343.
- Francis, J.M., Jutson, J.A., The role of silicon in determining the oxidation resistance of an austenitic steel, Materials Science and Engineering, 1969, 4 (2), 84-92.
- Lin, D.Y., Chang, T.C., Influence of Si content on the intergranular corrosion of SUS 309L stainless steels, Materials Science and Engineering A, 2003, 359 (1-2), 396-401.
- Fauvet, P., Balbaud, ,Robin, R., Corrosion mechanisms of austenitic stainless steels in nitric media used in reprocessing plants, Journal of Nuclear Materials, 2008, 375 (1), 52-64.
- Evans, , Behavior of Metals in Nitric Acid, Journal of Transaction Faraday, 1994, 120(1), 40-48.
- Finsgar, M., Fassbender, S., Nicolini, F., Milosev, I., Polyethyleneimine as a corrosion inhibitor for ASTM 420 stainless steel in near-neutral saline media, Corrosion Science, 2009, 51 (3), 525-533.
- Sharma, A., Kumar, V., Behavior of steels against corrosion in peroxide solutions, Journal of Materials and Environmental Science, 2011, 3 (1), 76-84.
)