بررسي و مقايسه رفتار خوردگي پوشش WC-20Cr-7Ni معمولي و نانو ساختارشده در محيط خورنده اسيد سولفوريك

Comparison of the Corrosion Behavior of Conventional and Nanostructure Tungsten Carbide Coatings with Metal Substrate WC-20Cr-7Ni in Sulfuric Acid Corrosive Media

در اين پژوهش رفتار الكتروشيميايي يك نوع از پوشش هاي كامپوزيتي كاربيد تنگستن با زمينه فلزي WC-20Cr-7Ni ايجاد شده توسط روش اسپري حرارتي HVOF بر روي فولاد ساده كربني در محيط خورنده H2SO4 wt% 5 در دو حالت قبل و پس از عمليات حرارتي (معمولي و نانو ساختاري) مورد بررسي قرار گرفته است. ساختار اين پوشش‌ توسط آناليز پراش اشعه ايكس (XRD) ومقاومت به خوردگي آنها بر اساس آزمايش الكتروشيميايي پلاريزاسيون و طيف سنجي امپدانس الكتروشيميايي بررسي شد. محصولات خوردگي بر روي نمونه هاي خورده شده و محلول محيط خورنده استفاده در آزمايش ها به ترتيب با ميكروسكوپ الكتروني روبشي مجهز به طيف سنج اشعه ايكس SEM-EDX و روش طيف سنجي جذب اتمي شناسايي شدند. نتايج حاصل از آزمون هاي امپدانس الكتروشيميايي و پلاريزاسيون نشان مي‌دهد كه پوشش WC-20Cr-7Ni پس از عمليات حرارتي مقاومت به خوردگي بسيار بهتري نسبت به قبل از عمليات حرارتي دارد. در واقع در پوششي كه تحت عمليات حرارتي قرار گرفته مقدار چگالي جريان خوردگي كمتر و ميزان مقاومت انتقال بار لايه دوگانه الكتريكي در آزمون امپدانس الكتروشيميايي بيشتر است. آناليز محصولات خوردگي نشان داد مقداري نيكل زمينه در نمونه عمليات حرارتي نشده در محلول خورنده حل مي شود، ولي در حالت عمليات حرارتي شده اين انحلال وجود ندارد. اكسيد كروم و ساير محصولات خوردگي به صورت چسبنده به سطح شكل مي‌گيرند.

In this research, electrochemical behavior of conventional and nanostructure composite tungsten carbide coating with WC-20Cr-7Ni metal substrate prepared by HVOF thermal spray on carbon steel in 5wt% sulfuric acid corrosive media was studied. Coatings structures were determined by X-ray diffraction analysis (XRD) and their corrosion resistance was studied by electrochemical potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Corrosion products on the test specimens and in the sulfuric acid corrosive media were analyzed by Scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray analyzer (SEM-EDX) and Atomic absorption spectrometer respectively. Results showed that heat treated nanostructured WC-20Cr-7Ni has better corrosion resistance and lower corrosion current density compared with non heat treated coatings. Nickel of The non heat treated coat was solved in the corrosive media but after heat treatment there is not any Nickel in the solution. Chromium oxides as a corrosion products were stick to the surface of coatings.