مدلسازي رويين شدن فولاد زنگ نزن L316 بر اساس مدل عيوب نقطه اي

Passivation Model of 316L Stainless Steel by Point Defects Model

در اين تحقيق، رفتار الكتروشيميايي لايه رويين تشكيل شده به روش آندي بر روي فولاد زنگ نزن L316 در محلول 05/0 مولار اسيد سولفوريك با استفاده از روش طيف سنجي امپدانس الكتروشيميايي بررسي شد. براي اين منظور، لايه هاي رويين به صورت پتانسيوديناميك در پتانسيل هاي انتخابي در مدت زمان 1 ساعت تشكيل و سپس آزمون هاي طيف سنجي امپدانس الكتروشيميايي انجام شدند. براي آزمون هاي طيف سنجي امپدانس الكتروشيميايي، از پتانسيل تحريك 10 ميلي ولت و دامنه فركانسي 100 كيلوهرتز تا 10 ميلي هرتز استفاده شد. نتايج نشان داد كه امپدانس و مقاومت پلاريزاسيون در ابتدا با افزايش پتانسيل در ناحيه رويين پتانسيل كم، افزايش مي يابد، در حالي كه در پتانسيل هاي بالاتر (پتانسيل هاي بيشتر از 5/0 ولت)، امپدانس و مقاومت پلاريزاسيون با افزايش پتانسيل كاهش مي يابد. همچنين از بين مدار معادل ها، تنها مدار معادلي كه بر اساس اصول مدل عيوب نقطه اي بنا شده بود، بهترين برازش نسبت به ساير مدار ها را دارا بود. در اين مدار معادل، امپدانس كل، حاصل جمع امپدانس هاي فصل مشتــــــرك فولاد / لايه رويين، لايه رويين و فصل مشترك لايه رويين/ محلول در نظر گرفته شد.

In this study, the electrochemical behavior of passive films anodically formed on 316L stainless steel in 0.05 M sulfuric acid has been examined using electrochemical impedance spectroscopy (EIS). For this purpose, passive films were formed potentiostatically at selected potentials for 1 h and then EIS measurements were done. For EIS measurements, an excitation voltage of 10 mV and an applied frequency ranging from 100 kHz to 10 mHz have been used. Results showed that the interfacial impedance and the polarization resistance (Rpol) initially increase with applied potential, within the low potential passive. However, at a sufficiently high potential passive (E > 0.5 V), the interfacial impedance and the polarization resistance decrease with increasing potential. Also, an electrical equivalent circuit based on the point defect model (PDM) was suitable to the actual passivation process. In this electrical equivalent circuit, the total impedance was taken to be the sum of impedance of steel/passive film interface, passive film and passive film/solution interface.