Skip to main content
SUPERVISOR
Mehdi Ahmadian,Mohmmad ali Golozar
مهدي احمديان (استاد راهنما) محمدعلي گلعذار (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mojtaba Habibi Rad
مجتبي حبيبي راد

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1386

TITLE

Corrosion behavior of WC-FeAl-B composites in aqueous media
WC-Co hardmetals are used for their combined high hardness and toughness. However, their poor corrosion resistance in aqueous solutions reduces the spectrum of their application. The hardness and wear resistance of WC-FeAl-B composites are much higher than WC-Co hardmetals and their toughness is comparable to toughness of WC-Co composites. The goal of thesis was a systematic investigation of the corrosion mechanisms of the WC-FeAl-B composites with electrochemical methods and analytical chemistry solution analysis characterization. WC-FeAl-B and FeAl-B were investigated by electrochemical impedance spectroscopy, potentiodynamic polarization and inductively coupled plasma spectroscopy (ICP). The solution pH dominates the effect of specific ions. In neutral and acidic solution, the corrosion process of WC-FeAl-B composites consists mainly of binder phase dissolution. At alkaline pH WC dissolution becomes more significant. Synergistic effects due to galvanic coupling between the FeAl-B binder and WC are accelerating binder dissolution and hindering WC dissolution in the composites comparing to the pure compounds.
هاردمتال‌هاي WC-Co به دليل دارا بودن دو خاصيت سختي و انعطاف‌پذيري بالا به صورت توأمان، از جايگاه ويژه‌اي در صنعت برخوردار هستند. اما مقاومت خوردگيِ کم محدوديت‌هايي براي کاربرد اين مواد ايجاد مي‌کند. کامپوزيت‌هاي جديد WC-FeAl-B از نظر رفتار سايشي و مکانيکي خواص بهتري نسبت به هاردمتال‌هاي تجاري WC با پايه‌ي کبالت از خود نشان داده‌اند و از اين رو به عنوان کانديدي مناسب براي جايگزيني هاردمتال‌هاي تجاري WC-Co مطرح شده‌اند. براي بررسي کامل رفتار اين دسته از کامپوزيت‌ها در اين تحقيق رفتار خوردگي WC-FeAl- با مقادير مختلف بور در pHهاي مختلف شامل 1، 5/6 و 13 به ترتيب در محلول‌هاي يک نرمال 4 SO 2 H، 5/3 درصد NaCl و يک مولار NaOH مورد بررسي قرار گرفت. براي ساخت نمونه‌هاي کامپوزيتي (B-FeAl) %40 حجمي-WC، پودر اينترمتاليک و افزودني بور و WC با اندازه دانه‌کاربيد µm 69/0 تحت اتمسفر آرگون در دماي °C 1500 به صورت تک‌محوره با فشار MPa 20 پرس شدند. به منظور آناليز سيستماتيک مکانيزم‌هاي خوردگي از روش‌هاي الکتروشيميايي شامل طيف‌سنجي امپدانس و آزمون پلاريزاسيون تافل و هم‌چنين آناليز محلول با استفاده از روش طيف‌سنجي با پلاسماي جفت‌شده‌ي القايي (ICP) بهره گرفته شد. با توجه به نتايج به دست آمده pH نقش مهمي در شکل و ميزان تأثير يون‌هاي مختلف روي کامپوزيت‌هاي WC-FeAl-B ايفا مي‌کند. در محلول اسيدي و خنثي فرايند خوردگي عمدتاً شامل انحلال Fe از فاز بايندر است. در حالي که انحلال WC به صورت شيميايي در pH قليايي خود را نشان مي‌دهد. تخريب عمدتاً در نتيجه‌ي انحلال انتخابي فازها (FeAl-B و يا WC) رخ مي‌دهد. علت اين امر ناتواني اين اجزا در ايجاد شرايط رويين است. برهم‌کنش‌ها بين دو فاز WC و FeAl-B به ايجاد زوج گالوانيکي بين اين دو فاز منجر مي‌شود در نتيجه‌ي اين فرايند انحلال Fe و Al از فاز بايندر تشديد يافته و از خوردگي WC در کامپوزيت جلوگيري به عمل مي‌آيد. تأثير ديگر، ايجاد واکنش‌هاي جداگانه‌ي آندي و کاتدي است. هم‌چنين در پي افزايش موضعي pH در نتيجه‌ي احياي کاتدي، انحلال شيميايي WC تشديد مي‌شود. اين پديده را آزمون ICP نشان مي‌دهد. بور تأثير چشم‌گيري روي رفتار خوردگي ايجاد نمي‌کند اما روي نوع اجزاي انحلالي مؤثر است. در بازه‌ي pH اسيدي و خنثي کامپوزيت‌هاي WC-FeAl-B در مقايسه با هاردمتال‌هاي WC-Co از نظر رفتار خوردگي مقاومت کم‌تري از خود نشان مي‌دهند اما در pH قليايي رفتار اين دو نوع کامپوزيت بسيار به هم نزديک است. بيش‌ترين چگالي جريان خوردگي به محلول اسيدي و کم‌ترين آن به محلول خنثي مربوط مي‌شود.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی