مهندسی متالورژی

مهندسی متالورژی

بررسی نقش لایه‌های محافظ تشکیل‌شده توسط SDS بر پایداری الکتروشیمیایی آلیاژ منیزیم AZ31: مطالعه عملکرد الکتروشیمیایی و رفتار جذب

نویسندگان
علی طالبی
عرفان فاضلی
قاسم براتی دربند
دانشگاه فردوسی مشهد
10.22076/me.2026.743082
چکیده
در این پژوهش، تأثیر بازدارنده سدیم دودسیل سولفات‌ (SDS) بر رفتار خوردگی آلیاژ منیزیم AZ31 در محلول NaCl ‎0.01 M مورد بررسی قرار گرفت. آزمون‌های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک (PDP) و امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) نشان دادند که افزایش غلظت SDS، موجب کاهش چشمگیر جریان خوردگی و افزایش مقاومت پلاریزاسیون می‌شود؛ به‌گونه‌ای که نمونه حاوی ‎10 mM‎ بازدارنده، بالاترین کارایی حفاظتی را ارائه داد. تحلیل نمودارهای نایکوئیست بیانگر تشکیل لایه‌ای پایدارتر و یکنواخت‌تر بر روی سطح آلیاژ در حضور بازدارنده است. همچنین بررسی ایزوترم جذب لانگمویر و محاسبه انرژی آزاد جذب نشان داد که مکانیزم غالب، جذب فیزیکی-شیمیایی مولکول‌های SDS بر سطح آلیاژ است. نتایج بیانگر آن است که SDS می‌تواند بازدارنده‌ای مؤثر برای کاهش خوردگی آلیاژ AZ31 در محیط‌های کلریدی باشد.
کلیدواژه‌ها
آلیاژ منیزیم AZ31
سدیم دودسیل سولفات (SDS)
امپدانس الکتروشیمیایی (EIS)
ایزوترم جذب لانگمویر

عنوان مقاله English

Investigating the Role of Protective Layers Formed by SDS on the ElectrochemicalStability of AZ31 Magnesium Alloy: A Study of Electrochemical Performance andAdsorption Behavior

نویسندگان English

Ali Talebi
Erfan Fazeli
Ghasem barati darband
Mashhad University
چکیده English

In this study, the inhibitory effect of sodium dodecyl sulfate (SDS) on the corrosion behavior of the AZ31 magnesium
alloy in 0.01 M NaCl solution was investigated. Potentiodynamic polarization (PDP) and electrochemical impedance
spectroscopy (EIS) tests showed that increasing the SDS concentration significantly decreased the corrosion current
and increased the polarization resistance, such that the sample containing 10 mM of the inhibitor exhibited the highest
protective efficiency. Analysis of the Nyquist plots indicated the formation of a more stable and more uniform layer on
the alloy surface in the presence of the inhibitor. Furthermore, examination of the Langmuir adsorption isotherm and
calculation of the adsorption free energy showed that the dominant mechanism is the physicochemical adsorption
of SDS molecules on the alloy surface. The results indicate that SDS can be an effective inhibitor for reducing the
corrosion of the AZ31 alloy in chloride environments.

کلیدواژه‌ها English

AZ31 magnesium alloy
sodium dodecyl sulfate (SDS)
electrochemical impedance spectroscopy (EIS)
Langmuir adsorption isotherm
1.             Manroo, S.A., N.Z. Khan, and B. Ahmad, Study on surface modification and fabrication of surface composites of magnesium alloys by friction stir processing: a review. Journal of Engineering and Applied Science, 2022. 69(1): p. 25.
2.             Wang, W., et al., Friction stir processing of magnesium alloys: a review. Acta Metallurgica Sinica (English Letters), 2020. 33(1): p. 43-57.
3.             Guo, X.-P., et al., Corrosion inhibition of magnesium (Mg) alloys, in Corrosion Prevention of Magnesium Alloys. 2013, Elsevier. p. 61-84.
4.             Verma, C., et al., Molecular dynamics and Monte Carlo simulations as powerful tools for study of interfacial adsorption behavior of corrosion inhibitors in aqueous phase: a review. Journal of Molecular Liquids, 2018. 260: p. 99-120.
5.             Yang, J., et al., Corrosion inhibition of pure Mg containing a high level of iron impurity in pH neutral NaCl solution. Corrosion Science, 2018. 142: p. 222-237.
6.             Seifiyan, H., et al., Influence of friction stir processing conditions on corrosion behavior of AZ31B magnesium alloy. Journal of Magnesium and Alloys, 2019. 7(4): p. 605-616.
7.             Wang, L., T. Shinohara, and B.-P. Zhang, Corrosion behavior of AZ31 magnesium alloy in dilute sodium chloride solutions. Zairyo-to-Kankyo, 2009. 58(3): p. 105-110.
8.             Venkateswarlu, G., et al., Effect of overlapping ratio on mechanical properties and formability of friction stir processed Mg AZ31B alloy. Materials & Design, 2013. 45: p. 480-486.
9.             Bender, S., et al., Corrosion and surface finishing of magnesium and its alloys, in Fundamentals of magnesium alloy metallurgy. 2013, Woodhead Publishing Ltd. p. 232-265.
10.          Huang, L., et al., Microstructural evolution and corrosion behavior of friction stir processed fine‐grained AZ80 Mg alloy. Materials and Corrosion, 2020. 71(1): p. 93-108.
11.          Yan, J., Influence of multipass high rotating speed friction stir processing on microstructure evolution, corrosion behavior and mechanical properties of stirred zone on AZ31 alloy. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2020. 30(12): p. 3263-3273.
12.          Morisada, Y., et al., Effect of friction stir processing with SiC particles on microstructure and hardness of AZ31. Materials Science and Engineering: A, 2006. 433(1-2): p. 50-54.
13.          Nia, A.A., H. Omidvar, and S. Nourbakhsh, Effects of an overlapping multi-pass friction stir process and rapid cooling on the mechanical properties and microstructure of AZ31 magnesium alloy. Materials & Design, 2014. 58: p. 298-304.
14.          Argade, G.R., S.K. Panigrahi, and R.S. Mishra, Effects of grain size on the corrosion resistance of wrought magnesium alloys containing neodymium. Corrosion science, 2012. 58: p. 145-151.
15.          Kim, J.-Y., D.-O. Kim, and J.-W. Byeon, Strength and corrosion resistance of Al-alloying layer on AZ31B magnesium alloy fabricated in situ by reactive friction stir processing. Materials Characterization, 2021. 174: p. 111024.
16.          Song, G.-L., Corrosion behavior and prevention strategies for magnesium (Mg) alloys, in Corrosion prevention of magnesium alloys. 2013, Elsevier. p. 3-37.
17.          Mehrian, S.M., et al., Effects of friction stir processing on the microstructure, mechanical and corrosion behaviors of an aluminum-magnesium alloy. Surface and Coatings Technology, 2021. 405: p. 126647.
18.          Patel, V., et al., Enhancing grain refinement and corrosion behavior in AZ31B magnesium alloy via stationary shoulder friction stir processing. journal of materials research and technology, 2022. 17: p. 3150-3156.
19.          Patle, H., R. Dumpala, and B.R. Sunil, Machining characteristics and corrosion behavior of grain refined AZ91 Mg alloy produced by friction stir processing: role of tool pin profile. Transactions of the Indian Institute of Metals, 2018. 71(4): p. 951-959.
20.          Pekguleryuz, M.O., K. Kainer, and A.A. Kaya, Fundamentals of magnesium alloy metallurgy. 2013: Elsevier.

  • تاریخ دریافت 08 اسفند 1403
  • تاریخ پذیرش 22 شهریور 1404