Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Hình thành lớp khuếch tán Si trên hợp kim Fe và Fe–Cr và khả năng chống ăn mòn ở nhiệt độ cao trong dung dịch muối nóng chảy
Tóm tắt
Một lớp silicon dày được hình thành trên bề mặt của hợp kim Fe và Fe-15% khối lượng Cr bằng cách điện phân Si sử dụng muối nóng chảy làm trung gian. Mẫu được xử lý bề mặt này đã được nhúng trong muối nóng chảy và hành vi ăn mòn ở nhiệt độ cao đã được khảo sát. Để so sánh, hành vi ăn mòn ở nhiệt độ cao của các mẫu không được xử lý cũng đã được nghiên cứu. Ảnh hưởng của sự chuyển đổi bề mặt Si do xử lý điện phân muối nóng chảy đối với khả năng chống ăn mòn ở nhiệt độ cao của hợp kim Fe và Fe-15% khối lượng Cr sau đó được đánh giá. Kết quả cho thấy, hợp kim Fe được xử lý điện phân Si không cải thiện khả năng chống ăn mòn so với mẫu không xử lý. Tuy nhiên, đối với hợp kim Fe-15% khối lượng Cr, sự mất mát khối lượng ăn mòn ở mẫu không xử lý tăng nhanh và tốc độ ăn mòn cũng tăng. Ngược lại, tốc độ ăn mòn thấp hơn trên bề mặt của mẫu được xử lý Si. Sau thử nghiệm ăn mòn ở nhiệt độ cao, một mặt cắt ngang của mẫu có muối nóng chảy bám dính đã được quan sát và phân tích bằng SEM và EPMA. Kết quả cho thấy, trong mẫu Fe không xử lý, kim loại nguyên tố đã hòa tan trong muối nóng chảy. Trong mẫu Fe được xử lý điện phân Si, đã xuất hiện các vết nứt tại giao diện Fe giữa lớp điện phân và nền tảng, và quá trình ăn mòn diễn ra từ đó. Ngược lại, đối với hợp kim Fe-15% khối lượng Cr, đã xác nhận rằng mẫu bề mặt được xử lý Si hình thành một lớp SiO2 liên tục trên bề mặt. Điều này được cho là đã cải thiện khả năng chống ăn mòn.
Từ khóa
#Hợp kim Fe #Si điện phân #ăn mòn ở nhiệt độ cao #muối nóng chảy #SiO2Tài liệu tham khảo
T. R. Miles, T. R. Miles, L. L. Baxter, R. W. Bryers, B. M. Jenkins, and L. L. Oden, Biomass and Bioenergy 10, 1996 (125).
H. P. Michelsen, F. Frandsen, K. Dam-Johansen, and O. H. Larsen, Fuel Processing Technology 54, 1998 (95).
H. P. Nielsen, F. J. Frandsen, K. Dam-Johansen, and L. L. Baxter, Progress in Energy and Combustion Science 26, 2000 (283).
Y. Kawahara, Corrosion Science 44, 2002 (223).
S. Enestam, D. Bankiewicz, J. Tuiremo, K. Mäkelä, and M. Hupa, Fuel 104, 2013 (294).
J. Metsäjoki, E. Huttunen-Saarivirta, and T. Lepistö, Fuel 133, 2014 (173).
K. L. Khatri, A. R. Muhammad, S. A. Soomro, N. A. Tunio, and M. M. Ali, Renewable and Sustainable Energy Reviews 143, 2021 (110862).
L. A. Hansen, H. P. Nielsen, F. J. Frandsen, K. Dam-Johansen, S. Hørlyck, and A. Karlsson, Fuel Processing Technology 64, 2000 (189).
Y. Shinata and Y. Nishi, Oxidation of Metals 26, 1986 (201).
B. P. Mohanty and A. A. Shores, Corrosion Science 46, 2004 (2893).
D. A. Shores and B. P. Mohanty, Corrosion Science 46, 2004 (2909).
H. Singh, D. Puri, and S. Prakash, Surface and Coating Technology 192, 2005 (27).
C. Pettersson, J. Pettersson, H. Asteman, J.-E. Svensson, and L.-G. Johansson, Corrosion Science 48, 2006 (1368).
H. T. Ma, C. H. Zhou, and L. Wang, Corrosion Science 51, 1861 (2009).
J. Pettersson, J.-E. Svensson, and L.-G. Johansson, Oxidation of Metals 72, 2009 (159).
J. Zhang, Z. Rahman, X. Wang, Z. Wang, P. Li, Y. Wang, D. Bate, K. Zhao, and H. Tan, Journal of Environmental Management 263, 2020 (110411).
Y. S. Zhang, Journal of Electrochemical Society 133, 1986 (655).
D. Z. Shi and R. A. Rapp, Journal of Electrochemical Society 133, 1986 (849).
R. A. Rapp, Corrosion Science 44, 2002 (209).
T. Ishitsuka and K. Nose, Corrosion Science 44, 2002 (247).
M. Fukumoto, T. Suzuki, M. Sano, M. Hirade, and M. Hara, Materials Transaction 45, 2004 (2994).
T. Munisamy and A. J. Bard, Electrochimica Acta 55, 2010 (3797).
K. Yasuda, K. Maeda, R. Hagiwara, T. Homma, and T. Nohira, Journal of the Electrochemical Society 164, 2017 (D67).
N. Shah and I. Mukhopadyay, Materialstoday: Proceedings 4, 2017 (12716).
M. Fukumoto, M. Hara, and T. Nagataki, Oxidation of Metals 61, 2004 (1).
M. Fukumoto, R. Yamashita, and M. Hara, Oxidation of Metals 62, 2004 (309).
M. Hara, Y. Matsuda, M. Fukumoto, and T. Narita, Oxidation of Metals 70, 2008 (295).
M. Fukumoto, C. Tachikawame, Y. Matsuzaka, and M. Hara, Corrosion Science 56, 2012 (105).