تاثیر مشترک عملیات حرارتی و کارسرد بر رفتار خوردگی آلیاژ حافظهدار Ti۴۹.۵Ni۴۰.۵Cu۱۰
[پایاننامه]
Effect of heat treatment and cold work on corrosion behavior Ti۴۹.۵Ni۴۰.۵Cu۱۰ shape memory alloy
/یوسف احمدخانپور
: مهندسی مواد
، ۱۴۰۰
۱۰۱ص.
:
زبان: فارسی
زبان چکیده: فارسی
چاپی - الکترونیکی
مصور، جدول، نمودار
کارشناسی ارشد
مهندسی مواد- خوردگی و حفاظت از مواد
۱۴۰۰/۱۱/۰۱
صنعتی سهند
افزودن عنصر مس به سیستم آلیاژ دوتایی NiTi موجب کاهش هیسترزیس حرارتی در استحاله های حافظه داری و کاهش قابل ملاحظه در حساسیت دمای شروع استحاله مارتنزیتی (Ms) به ترکیب شیمیایی میشود .در سالهای اخیر پژوهش های زیادی بر روی روش های مختلف عملیات ترمو مکانیکی بر ریزساختار ، خواص حافظه داری ، سوپرالاستیسیته و رفتار خوردگی این آلیاژها انجام گرفته است .در پژوهش حاضر به تاثیر همزمان میزان کار سرد، دما و زمان عملیات حرارتی بر رفتار خوردگی آلیاژ حافظهدارTi ۵.۴۹Ni۵.۴۰Cu۱۰ پرداخته شده است .آلیاژ مذکور به روش ذوب قوسی در خلا و سه بار ذوب مجدد تهیه شده بود .پس از همگنسازی، نمونههایی از این آلیاژ با مقادیر کارسرد ۵ ، ۱۰ و ۱۵ تحت نورد سرد قرار گرفته و سپس در دو دمایC ۵۰۰ وC ۶۰۰ طی مدتهای ۲۴ ساعت و ۴۸ ساعت پیرسازی شده بودند .مقاومت به خوردگی نمونهها با استفاده از آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی در محلول ۵.۳ NaCl مورد مطالعه قرار گرفت که نتایج نشان داد در نمونههایی که در دمایC ۵۰۰ عملیات حرارتی شده بودند با افزایش میزان کار سرد از ۵ به ۱۰ درصد و همچنین با افزایش زمان عملیات از ۲۴ ساعت به ۴۸ ساعت مقاومت پلاریزاسون کاهش و چگالی جریان خوردگی افزایش مییابد .در این نمونهها به دلیل ساختار معیوب لایهی رویین در محل رسوبات، پتانسیل حفرهداری کاهش مییابد .ترکهای سطحی موجود در نمونههای ۱۵ درصد کار سرد شده در هر دو دمای عملیات حرارتی باعث رفتار خوردگی نامطلوب در آنها میشود .در نمونههای ۵ و ۱۰ درصد کار سرد شده که در دمایC ۶۰۰ به مدت ۲۴ ساعت عملیات حرارتی شده بودند ، خوردگی به دلیل عدم ایجاد رسوب در آنها به صورت یکنواخت میباشد و در منحنی پلاریزاسیون آنها نواحی فرارویینگی نیز مشاهده نمیشود .در سطح نمونهی ۱۰ درصد کار سرد شده و عملیات حرارتی شده در دمایC ۶۰۰ به مدت ۴۸ ساعت لایه رویین تشکیل شده بود که ضخامت، نوع نیمه هادی لایه اکسیدی، شدت میدان الکتریکی و چگالی دهندههای الکترونی در این لایه با استفاده از آزمونهای مات شاتکی و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی مورد بررسی قرار گرفت .با افزایش پتانسیل تشکیل لایه رویین، ضخامت لایه رویین افزایش و چگالی دهندههای الکترونی کاهش مییابد .
In the present study, the simultaneous effect of cold work rate, temperature, and heat treatment time on the corrosion behavior of Ti49.5Ni40.5Cu10 memory alloy has been investigated. The alloy was prepared by vacuum arc melting and re-melting three times. After homogenization, samples were cold rolled with 3 different amounts of 5 , 10 , and 15 and then aged at 500 and 600 for a duration of 24 and 48 hours. The corrosion resistance of samples was studied using a potentiodynamic polarization test and electrochemical impedance spectroscopy in a 3.5 NaCl solution. The results showed that in the samples that were heat-treated at 500 C, with increasing the amount of cold work from 5 to 10 and also with increasing the operating time from 24 hours to 48 hours, the polarization resistance decreases and the corrosion current density increases. In these samples, due to the defective structure of the passive layer at the precipitate site, the pitting potential is reduced. Surface cracks in 15 cold-worked samples at both heat treatment temperatures cause undesirable corrosion behavior in them. In 5 and 10 percent cold-worked samples that were heat-treated at 600 C for 24 hours, the corrosion is uniform due to the lack of precipitate in them, and in their polarization curve, no trans passive regions are observed. In a 10 cold-worked sample and heat treatment at a temperature of 600 C for 48 hours, a passive layer was formed on the surface of the sample. Mott-Schottky tests and electrochemical impedance spectroscopy were applied in samples that were polarized statically to form a passive layer at different potentials to understand the Oxide layer semiconductor type, electric field strength, and electron donor density. As the formation potential increases, the thickness of the passive layer increases, and the density of the electron donors decreases.
ba
Effect of heat treatment and cold work on corrosion behavior Ti۴۹.۵Ni۴۰.۵Cu۱۰ shape memory alloy