بررسي رفتار خوردگي فولاد HSLA-100 در محيط كريوليت مذاب پس از انجام عمليات اكسيداسيون سطحي

Corrosion Behavior of HSLA-100 Steel in Molten Cryolite After Surface Oxidation

توسعه آندهاي خنثي در فرايند هال - هرولت براي توليد آلومينيوم در سال هاي اخير يكي از چالش هاي مهم و اساسي در اين زمينه بوده است. در بررسي حاضر، استفاده از فولادهاي HSLA-100 به عنوان يك آند خنثي فلزي براي استفاده در صنعت توليد آلومينيوم مورد بررسي قرار گرفته است. از اين رو، به منظور ايجاد يك لايه اكسيدي سطحي مقاوم به خوردگي، اين آلياژ تحت عمليات حرارتي سطحي قرار گرفت. پس از انجام عمليات حرارتي سطحي در دماي ?C1000 براي مدت زمان هاي 1، 5 و 10 ساعت بر روي آلياژ مذكور، رفتار نمونه هاي اكسيد شده در محيط كريوليت مذاب در دماي ?C930 براي مدت زمان 20 ساعت مورد بررسي قرار گرفت. بررسي هاي EDS و XRD نمونه ها نشان داد كه پس از انجام اكسيداسيون سطحي بر روي آلياژ فوق، عمدتا فازهاي حاوي آهن مثل Fe2O3 به همراه تركيبات حاوي نيكل، كروم، مس و آلومينيوم در لايه اكسيدي نمونه ها تشكيل شدند، به-طوري كه نمونه اكسيد شده به مدت زمان يك ساعت كه ضخامت لايه اكسيدي آن حدود µm237 بود، داراي بيشترين مقاومت به خوردگي در محيط خورنده كريوليت- آلومينا مي باشد. در نهايت مكانيزم خوردگي ايجاد شده نيز در نمونه هاي خورده شده در محيط مذكور مورد بررسي قرار گرفت.

Development of inert anodes in the Hall – Heroult for aluminum production has been one of the major challenges in recent years. In the present study, the use of HSLA-100 steel has been studied for use as an inert metal anode in aluminum production industry. Hence, in order to create a corrosion resistant surface oxide layer, the alloy got surface heat treatment. After surface heat treatment at 1000?C for periods of 1, 5 and 10 hours on the alloy, the behavior of oxidized samples studied in molten cryolite at 930?C for 20 hours. EDS and XRD studies showed that after surface oxidation on the alloy mainly were formed iron phases as Fe2O3 with compounds containing of nickel, chromium, copper and aluminum in the oxide layer. So the oxidized sample for 1 hour that the thickness of oxide layer was about 237µm, has the highest corrosion resistance in corrosive cryolite – alumina environment. Finally, the mechanism of corrosion occurred in the corroded samples were studied in the mentioned environment.