اثر ضخامت لايه نيكل اوليه آبكاري شده روي آلومينايزينگ فولاد زنگ نزن 316 و مطالعه رفتار اكسيداسيون دماي بالاي آن

The effect of primary electroplated Nickel on aluminizing of AISI 316 stainless steel and study of its oxidation behavior

در اين تحقيق آلياژسازي سطحي آلومينيوم روي فولاد زنگ نزن 316 با استفاده از آبكاري الكتريكي يك لايه نيكل و در دامه فرايند آلومينايزينگ اكتيويته بالا به صورت تك مرحله اي انجام شده است. بررسي ريزساختار نمونه هاي آلومينايز شده نشان داده است كه فولاد زنگ نزن 316 آلومينايز شده داراي زمينه B-(Fe, Ni)Al همراه به رسوبات B-FeAl+ ?-(Fe, Cr) است. در نمونه هاي با ضخامت نيكل اوليه 10 و 20 ميكرون پوشش شامل لايه هاي B-NiAl و B-(Fe, Ni)Al است. براي نمونه ي با ضخامت نيكل اوليه 50 و 100 ميكرون پوشش شامل سه لايه B-NiAl، لايه 15 ميكروني Ni3Al و لايه نيكل باقي مانده است. مطالعه رفتار اكسيداسيون نمونه ها نشان داده است كه در مورد نمونه هاي با ضخامت اوليه نيكل 10 و 20 ميكرون رفتار اكسيداسيون به صورت سهمي و براي نمونه هاي با ضخامت بالاتر نيكل به صورت سينتيك زير سهمي مي باشد. با افزايش ضخامت نيكل اوليه از 10 تا 100 ميكرون ميزان تغييرات وزن كل نمونه هاي آلومينايز شده بعد از اكسيداسيون از 95/2 به mg/cm244/1 كاهش مي يابد. اكسيد آلومينيم تشكيل شده روي سطح در پايان اكسيداسيون ?-Al2O3 پايدار است.

Surface alloying of aluminum into AISI 316 austenitic stainless steel was prepared by electroplating nickel layer followed by a single-step high-activity aluminizing process. After aluminization, the surface microstructure of stainless steel consist of B-(Fe, Ni)Al as matrix with B-FeAl+ ?-(Fe, Cr) precipitates. Aluminized coating on specimens with 10 and 20 µm primary thickness of nickel layer made up of two layers; a thin layer of B-NiAl and a B-(Fe, Ni)Al layer. In the case of the nickel layer with thickness of 50 µm, the coating showed three layers: B-NiAl and Ni3Al phase and layer of remained Ni was also determined. Oxidation test at 950?C was carried out for 157 hours to evaluate the coatings. By increasing primary electroplated nickel to 100?m, the weight gain of aluminized specimens decreased from 2.95 to 1.44g/cm2. Surface morphology of oxide scale on Th 100 after oxidation for 160 h at 950°C showed the stable ?-Al2O3 and it can be confirmed from the XRD results.