بررسی لایه دکربوریزه شده توسط سرباره مذاب فولاد در اثر خوردگی داغ نسوز MgO-C تقویت شده با کاربید سیلیسیم و زیرکن (Zircon)

در تحقیق حاضر، استراتژی جدیدی برای بهبود مقاومت به خوردگی داغ این دیرگدازهای MgO-C با افزودن ذرات تقویت کننده زیرکن (Zircon) و کاربید سیلیسیم ارائه شده است. بدین منظور نمونه های نسوز MgO-C و MgO-C حاوی ۵ درصد وزنی ZrSiO۴، ۵ درصد وزنی SiC و ۲/۵ درصد وزنی SiC+ ۲/۵ درصد وزنی ZrSiO۴ با استفاده از روش پرس و تف جوشی در دمای °C ۱۵۵۰ تهیه شدند. برای ارزیابی رفتار مقاومت به خوردگی داغ، سرباره فولاد در حفره درون نمونه ها ریخته شد و پس از تف جوشی و سرد شدن، آنالیزهای XRD و SEM/EDS از آن ها تهیه گردید. تشکیل فاز مقاوم به خوردگی CaZrO۳ در درون تخلخل ها و حفرات در اثر واکنش بین CaO موجود در سرباره با زیرکونیای موجود در نمونه منجر به بهبود مقاومت به خوردگی داغ از طریق کاهش عمق نفوذ سرباره از mm ۷/۷ برای نمونه بدون افزودنی به mm ۴/۶ شده است. همچنین ضخامت لایه دکربوره شده برای نمونه حاوی زیرکونیا حدود ۱۵ میکرون بدست آمد که در مقایسه با نمونه بدون افزودنی (۱۰۰ میکرون) کاهش قابل توجهی داشته است که حاکی از مقاومت به خوردگی داغ زیاد این نمونه در برابر سرباره مذاب فولاد است. برای دیگر نمونه ها، تشکیل غشای سیلیس در اثر تجزیه SiC و قفل شدن مرزدانه های MgO توسط ذرات زیرکونیا، مقاومت به خوردگی داغ دیرگدازهای تقویت شده MgO-C را نیز بهبود بخشید. در این پژوهش، مکانیزم خوردگی داغ مذاب پیشنهاد گردید که در آن ریزساختار ناحیه خوردگی متشکل از لایه های مختلف اعم از لایه متراکم و دکربوریزه شده است.

کلیدواژه ها:

دیرگداز MgO-C ، SiC ، ZrSiO۴ ، مقاومت به خوردگی داغ ، نفوذ سرباره ، دکربوریزاسیون