نویسندگان

1 دانشگاه شهرکرد، دانشکده فنی و مهندسی، شهرکرد، ایران

2 دانشگاه آزاد نجف آباد، دانشکده مهندسی مواد، اصفهان، ایران

3 دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته کرمان، دانشکده علوم و فناوریهای نوین، کرمان، ایران

چکیده

 روی و آلیاژهای آن به واسطه کاربرد وسیع در سیستم های حفاظت کاتدی به عنوان آندهای فداشونده شناخته شده اند. مشکلات ناشی از فشار بخار بالای این فلز در فرآیند ذوب و ریخته گری، باعث شده که فرآیندهای اصلاح ساختار میکروسکوپی در حالت جامد برای روی بسیار مورد توجه قرار گیرد. فرآیند فعالسازی مذاب با اعمال کرنش (SIMA) یکی از فرآیندهای شکل دهی نیمه جامد در تولید قطعات با ساختار غیردندریتی است. در این پژوهش، اثر فرآیند SIMA بر ریزساختار و رفتار الکتروشیمیایی آند فداشونده ی روی مورد بررسی قرار گرفت. نمونه ها تحت نرخ کرنش های ،%20-50 دماهای مختلف در محدوده ی 425-435°C و زمان های 10-40min قرار گرفتند. ریزساختار بهینه کروی شده در شرایط %50 کارسرد، دمای 430°C و در مدت زمان 10min 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 SIMAرا نشان می دهد

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

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

نویسندگان [English]

  • Behrooz Shayegh Boroujeny 1
  • Majid Moolyanian 2
  • Payam Raiesi Goojani 3
  • Mohammadreza Ghashghayi 2

1 University of Shahrekord Shahrekord, Department of Engineering, Sharekord, Iran.

2 Islamic Azad University, Najafabad Branch, Advanced Material Research Center, Esfahan, Iran

3 Graduate University of Advanced Technology of Kerman, Department of science and new technology, Kerman, Iran

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. Straininduced melt activation (SIMA) process is one of the semi-solid forming processes in the production of parts with nondendritic 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
  1. Kirkwood, D.H., Suéry, M., Kapranos, P., Atkinson, H.V., Young, K., Semi-Solid Processing of Alloys, Springer Series in Materials Science, 2010.
  2. Fan, Z., Microstructure and Mechanical Properties of Rheo-DieCast (RDC) Aluminium Alloys, Material Science and Engineering, 2011, 412 (1-2), 298-306.
  3. Doherty, R.D., Lee, H., Feet, E., Microstructure of Stire-cast Metals, Materials Science and Engineering, 1984, 65(1), 181-189.
  4. Turkeli, A., Akbas, N., Formation of Nondendritic Structure in 7075 Wrought Aluminum Alloy by SIMA Process and Effect of Heat Treatment, Proceedings of the 4th International Conference on Semi-Solid Processing of Alloys and Composites, Sheffield, 1996, 71–74.
  5. Zhang, X.G., Corrosion and Electrochemistry of Zinc, Springer Science & Business Media, New York, 1996, 403-405.
  6. Crundwell, R.F., Sacrificial Anodes — Old and New . In Cathodic Protection Theory and Practice, 2nd International Conference, Stratford upon Avon, 1989, 143-150.
  7. رنجبر، م.، احمد آبادی، م.ن.، اسماعیل زاده، م.، اصلاح ریزساختار نیمه جامد آلیاژ آلومینیوم 7075 به روش SIMA، دومین همایش مشترک انجمن متالورژی ایران و جامعه‌ی ریخته‌گران، کرج، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج، 1386.
  8. Zaki, A., Principle of Corrosion Engineering and Corrosion Control, King Fahd University of Petroleum, Saudi Arabia, 2006.
  9. Young, S., Kyung-Tae, P., Chun Pyo, H., Recrystallization Behavior of 7175 Al Alloy during Modified Strain-Induced Melt-Activated (SIMA) Process, Materials Transactions, 2006, 47(4), 1250-1256.
  10. Bolouri, A., Shahmiri, M., Cheshmeh, E., Microstructural Evolution During Semisolid State Induced Melt Activation Process of Aluminum 7075 Alloy, Transaction of Nonferrous Metals Society of China, 2010, 20(9), 1663-1671.
  11. Hui-min, W., Chang-qing, X., Pan, L., Zhi-wei, W., Influence of Thermomechanical Aging on Microstructure and Mechanical Properties of 2519A Aluminum Alloy, Central South University Press, 2011, 18, 1349-1353.
  12. Stnbuy, E.E., Buchanan, R.A., Fundamentals of Electrochemical Corrosion, 2nd Edition, ASM International, 2000.