بررسی رفتار خوردگی دما بالای فولاد aisi 304 پوشش داده شده با کامپوزیت ni-co-ceo2-zro2

از کاربردهای فولادهای زنگ نزن آستنیتی می توان به استفاده در پیل های سوختی اکسید جامد و لوله های بویلر اشاره کرد. محافظت از این فولادها در دماهای بالا امری ضروری می باشد. یکی از بهترین روش های موثر برای افزایش عمر این فولادها در دمای بالا اعمال پوشش های سطحی است. در این تحقیق پوشش کامپوزیتیni-co-ceo2-zro2 با روش آبکاری الکتریکی بر روی سطح فولاد زنگ نزن آستنیتی aisi 304 ایجاد شد. به منظور بررسی مقاومت به خوردگی در دمای بالا، آزمون های اکسیداسیون هم دما در دمای 800 درجه سانتی گراد به مدت 300 ساعت واکسیداسیون سیکلی در دمای 800 درجه سانتی گراد تحت 50 سیکل انجام برو روی نمونه های بدون پوشش و پوشش دار انجام شد. جهت مشاهده مورفولوژی از میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و جهت تعیین فازها از دستگاه پراش اشعه ایکس (xrd)استفاده شد. نتایج نشان داد پوشش ایجاد شده در دانسیته جریان ma/cm2 15، ph محلول برابر 3 و غلظت g.l-1 25 از ذرات zro2 و غلظت g.l-1 10 از ذرات ceo2 بدون حفره و ترک بود. در آزمون‌های اکسیداسیون همدما و سیکلی نمونه های پوشش‌دار به دلیل تشکیل اسپینل‌های nife2o4 و cofe2o4 افزایش وزن کمتری نسبت به نمونه های بدون پوشش از خود نشان دادند. این اسپینل‌ها از نفوذ به سمت بیرون کاتیون کروم جلوگیری کرده و باعث بهبود مقاومت به اکسیداسیون زیرلایه فولادی 304 شدند.

investigation of the high temperature corrosion behavior of aisi 304 steel coated with ni-co-ceo2-zro2 composite

among the applications of austenitic stainless steels, it can be mentioned the application in solid oxide fuel cells and boiler tubes. it is necessary to protect these steels at high temperatures. one of the best effective methods to increase the life of these steels at high temperature is to apply surface coatings. in this research, ni-co-ceo2-zro2 composite coating was fabricated by electroplating method on the surface of aisi 304 austenitic stainless steel. in order to investigate the high temperature corrosion resistance, isothermal oxidation tests at 800°c for 300 hours and cyclic oxidation at 800°c for 50 cycles were performed on uncoated and coated samples. scanning electron microscope (sem) was used to observe the morphology and x-ray diffraction (xrd) was used to determine the formed phases. the results showed that the formed coating at the current density of 15 ma/cm2, ph of 3, and a concentration of 25 g.l-1 of zro2 particles and a concentration of 10 g.l-1 of ceo2 particles was without holes and cracks. in isothermal and cyclic oxidation tests, the coated samples showed a lower weight gain than the uncoated samples due to the formation of nife2o4 and cofe2o4 spinels. these spinels prevented the outward diffusion of chromium cations from and improved the oxidation resistance of the 304 steel substrate.