Kinerja busa stainless steel diproduksi dengan teknik pengecoran infiltrasi

C. Mapelli, D. Mombelli a, *, A. Gruttadauria, S. Barella , EM Castrodeza bDipartimento di Meccanica, Politecnico di Milano, melalui La Masa 1, 20156 Milano, Italia b Departamento de Engenharia Metalurgica e de materiais, Coppe-Universidade Federal do Rio de Janeiro, CP 68505, 21941-972 Rio de Janeiro, RJ, Brasil

Pasal sejarah: Diterima 19 Maret 2013 Diterima dalam bentuk direvisi 10 Mei 2013 Diterima 13 Mei 2013 Xxx online yang tersedia

Kata kunci: Busa stainless steel Logam busa-sel terbuka Bahan berpori Pertunjukan

Abstrak Feritik (AISI 430) dan austenitic (AISI 304) busa stainless steel diproduksi mengeksploitasi proses berdasarkan cair infiltrasi logam pada model keramik. Secara khusus, SiC pengecoran saringan digunakan sebagai ruang pemegang dan, setelah pemadatan, telah dihapus oleh asam fluorida. Busa yang dihasilkan adalah ditampilkan oleh tiga nilai porositas yang berbeda (10, 20 dan 30 PPI) dan dengan kepadatan relatif konstan (0.60). Morfologi, sifat mekanik dan ketahanan korosi dipelajari dan hasil berkorelasi dengan materi, porositas, ukuran dan distribusi void. Secara morfologi, struktur busa-sel terbuka arboreous ditampilkan oleh rongga yang saling berhubungan. Aspek ini, dikombinasikan dengan kepadatan relatif tinggi, menjamin tinggi tekan stres dataran tinggi, integritas struktural dan baik deformabilitas. Tes korosif, menurut ASTM A262-Met.B dan NACE TM-0284, diizinkan untuk mengidentifikasi bidang aplikasi yang mungkin untuk produk ini.

1. Pendahuluan Ashby et al. (2000) s bagaimana morfologi logam seluler merek komponen ini sangat menarik untuk kedua struktural dan fungsional aplikasi, berkat campuran yang menarik mereka dari fisik, kimia dan sifat mekanik. Menurut Banhart ( 2001) r eview pada proses produksi bahan selular, salah satu yang paling flexi- ble diwakili oleh infiltrasi logam cair di tempat tidur leachable partikel padat yang menutupi peran pemegang ruang. Dalam baru-baru ini pekerjaan, Castrodeza a nd Mapelli (2009) h ave memperkenalkan penggunaan amorf SiO 2 (Silika gel) manik-manik sebagai pemegang ruang untuk-sel terbuka Pengolahan busa Cu-berbasis melalui infiltrasi cair logam. Sekali disusupi, SiO 2 partikel dilarutkan dengan larutan basah hydroflu- Asam oric (HF). Baja tahan karat cukup tahan terhadap HF dan bisa diproses sebagai busa melalui teknik ini, tapi sayangnya SiO 2 tidak cocok sebagai pemegang ruang untuk pengolahan stainless steel busa karena titik leleh tinggi paduan ini (~ 1500 C). Di Untuk mengatasi masalah ini, penerapan rekristalisasi-SiC telah diuji. Tidak hanya bisa SiC menahan suhu lebih tinggi dari titik leleh baja stainless tetapi juga bisa dis- diselesaikan dengan asam fluorida (HF), seperti yang disarankan oleh Villavecchia dan Eigenmann ( 1976) . Selain itu, stabilitas kimia SiC pada seperti suhu menghalangi setiap reaksi kimia merugikan mungkin dengan logam cair. Setelah rute ini, sangat homogen busa baja berbasis ditampilkan oleh struktur sel terbuka yang diproses. Teknik pengecoran sentrifugal, yang diusulkan oleh Castrodeza e t al. (2011), telah terbukti cocok untuk mengobati berbagai macam baja paduan berbasis, dengan pengulangan yang tinggi dan efisiensi. Khususnya, Castrodeza e t al. (2011) telah diproduksi dan ditandai ganda busa fase baja. Mombelli et al. (2011) h ave direproduksi pra- percobaan vious pada stainless steel duplex dan Mapelli et al. (2013) h ave diproduksi cor besi busa untuk menggunakannya sebagai elektroda dalam mikroba sel bahan bakar. Logam busa-sel terbuka biasanya menunjukkan kepadatan rendah, tinggi permukaan pada rasio volume, kekakuan rendah dan permeabilitas untuk fluida mengalir, yang membuat bahan-bahan yang menarik untuk produksi beberapa komponen industri, seperti yang ditunjukkan oleh Salimon et al. . (2005) Beberapa contoh aplikasi teknik bisa: inti sandwich panel, komponen redaman getaran, media berpori untuk aplikasi biomedis, filter, substrat untuk reaksi katalitik, elektroda, unsur pertukaran panas, dll Stainless steel banyak digunakan dalam industri minyak dan gas, industri kelontong dan di lingkungan lain di mana tinggi ketahanan korosi digabungkan dengan sifat mekanik yang baik adalah diperlukan. Busa stainless steel dapat menemukan aplikasi di bidang ini memperbaiki struktur ringan dan meningkatkan permukaan pada rasio volume, sehingga menjadi calon yang baik untuk elektroda, fil- ters dan penukar panas kompak. Kesempatan untuk memproses stainless steel busa-sel terbuka dengan metode yang murah juga bisa membuka set yang menarik dari aplikasi baru yang potensial. Pokoknya, yang korosif karakterisasi ketahanan sion bahan berpori masih kurang. Selain karakterisasi mekanik standar, pekerjaan ini adalah berfokus pada perilaku korosi busa, membandingkan hasil yang diperoleh untuk bahan massal dengan yang ditunjukkan oleh busa. Dalam rangka untuk mengevaluasi stainless steel busa properti dua biasa paduan stainless steel austenitik dan feritik telah dipilih:. AISI 304 dan AISI 430 Dalam Tabel 1 s ome sifat khas dilaporkan untuk kedua jenis baja sedangkan pada Tabel 2 t dia kimia komposisi yang disediakan oleh standar AISI disorot. Tabel 1 Nilai stainless steel komersial sifat khas pada suhu kamar ( Nicodemi, 2002 ).

2. Prosedur Eksperimental Beberapa busa stainless steel diproduksi dan mereka diklasifikasikan- fied oleh tiga porositas yang berbeda (10, 20 dan 30 PPI-pori Per Inch), dimana porositas didefinisikan dan digambarkan sebagai jumlah pori-pori per satuan panjang. Bahan dasar (AISI 304, AISI 430) meleleh dalam induksi- tungku tion bawah atmosfer argon untuk mencegah oksidasi. Untuk masing-masing pengecoran sekitar 200 g baja yang digunakan. Kimia com- posisi bahan dasar diperiksa oleh optik portabel spektrometri emisi dikalibrasi sesuai dengan standar AISI. Itu komposisi kimia busa akhir diperiksa lagi melalui basah analisis cara, setelah SiC pemegang ruang pembubaran. Potongan kecil busa stainless steel (0,5 g) dilarutkan dalam 100 ml labu con- Taining aqua regia solusi dan kemudian dianalisis dengan Varian 715-ES ICP-OES (Induced Ditambah Plasma-Optical Emission Spectrome- mencoba). Dalam kedua analisis, konsentrasi sulfur dan karbon yang ditentukan dengan menggunakan Eltra CS-800 instrumen dengan fusi oksigen fluks. Dua belas busa cor diproduksi oleh pengecoran sentrifugal Metode dengan pemegang ruang SiC diusulkan oleh Castrodeza et al. (2011) . Tabel 3 s ukuran ummarizes, porositas dan tes yang dilakukan pada masing-masing subkelompok busa cor. Kepadatan relatif dan permukaan rasio volume masing-masing busa yang diukur dengan analisis citra perangkat lunak dan analisis fisik sesuai-ing dengan prosedur yang dijelaskan oleh Castrodeza et al. (2011) . Analisis metalurgi telah memungkinkan mikro mengungkapkan dari busa as-cast, busa panas dirawat dan busa yang mengalami tes korosi. Sampel untuk karakterisasi mikrostruktur yang dipoles mengikuti prosedur standar dan metalurgi tergores oleh reagen yang tepat (reagen Kalling untuk AISI 430 dan oksalat acid untuk AISI 304) seperti yang disarankan oleh ASM M dkk Handbook (2004) . Mereka diamati oleh cahaya yang dipantulkan Leitz - mikroskop Aristomet, dilengkapi dengan lensa Leica (max besarnya 500 ) dan dengan Nikon DXM kamera digital 1200. Perilaku mekanik diselidiki melalui uniaksial tes tekan, dilakukan dengan menggunakan pengujian MTS Alliance RT100 mesin, dilengkapi dengan 250 kN load cell. The kompresi yang diwujudkan di bawah kontrol perpindahan pada 1 mm / min lintas vertikal kecepatan, sampling data dengan frekuensi 10 kHz. Axial menggusur- pemerintah diukur dengan 25 mm panjang ukur MTS extensometer. Ukuran sampel ( Tabel 3) mengikuti aturan jempol untuk memiliki diameter tujuh kali dimensi pori-pori. Pengujian telah inter- singkatnya tanpa ditunda ketika strain densifikasi tercapai atau ketika busa telah rusak. Stres Plateau, densifikasi saring dan diserap energi pada densifikasi diekstrapolasikan oleh kurva kompresi untuk masing-masing busa diuji. Uji kekerasan Vickers dilakukan menggunakan 1 kg selama 15 s (HV1/15), sebelum dan sesudah tes kompresi sesuai dengan UNI EN Standar ISO 6506-1. Dua puluh lekukan dilakukan pada masing-masing spesimen untuk mendapatkan hasil yang dapat diandalkan. Perilaku korosi dari busa ditandai dengan spe- tes cific berdasarkan pengukuran berat badan dipromosikan oleh lingkungan agresif. Dua tes korosi yang berbeda dilakukan: pertama, sesuai- ing dengan standar ASTM A262-Met.B, mengevaluasi intergranular ini ketahanan korosi pada baja AISI 304; yang kedua, menurut Standar NACE TM-0284, memungkinkan membandingkan feritik dan austenitik baja tahan karat. Tiga iris dipotong-off dari masing-masing busa; mereka adalah 30 mm diameter 5 mm dan ketebalan. Sampel bahan massal ditampilkan oleh ukuran yang sama juga disiapkan, jadi itu mungkin untuk menafsirkan hasil yang diperoleh sebagai fungsi dari busa porositas.

2.1. Korosi intergranular uji ASTM A262-Met.B Ujian ini terdiri dalam pencelupan kontinyu spesimen untuk total 120 jam dalam larutan asam sulfat sulfat feritik pada titik didih dan ini diikuti dengan evaluasi tingkat korosi oleh pengukuran berat badan. Setiap sampel digiling oleh 120 grit kasar kertas, dicuci dalam air deionisasi dengan USG mesin cuci dan ditimbang (Menyeimbangkan akurasi: 0.0001 g) sebelum dan sesudah tes. Tiga percobaan dilakukan: pertama pada sebagian besar pasangan- rial, yang kedua pada saat-cast AISI 304 busa dan yang ketiga pada dilarutkan AISI 304 busa. Solubilisasi tersebut dilakukan pada 1080C selama 2 jam dan diikuti oleh pendinginan cepat dalam air. Laju korosi dievaluasi penurunan berat badan pada satuan luas dalam g / cm 2 dan di MPY (mili-inci per tahun). Khatak a nd Raj (2002) menunjukkan bahwa laju korosi maksimum diterima untuk AISI 304 adalah 48 MPY. The MPY nilai biasanya dinyatakan seperti yang dilaporkan dalam Persamaan. (1):

dimana P adalah perbedaan berat badan antara awal dan akhir tes; A adalah area spesimen nyata dalam kontak dengan solusi korosif (cm 2 ); adalah densitas material (g / cm 2 ) Dan t adalah durasi test (h). Bidang kontak nyata ditentukan oleh perangkat lunak analisis citra, juga dijelaskan oleh Van d er Voort (1997) a nd Bhadeshia ( 2009) . Tabel 2 Komposisi kimia standar AISI 304 dan 430.

Tabel 3 Diproduksi stainless steel busa fitur.

2.2. Uji Korosi NACE TM-0284 Sebuah uji korosi dilakukan pada kedua terlarut busa austenitic dan feritik sesuai dengan NACE TM-0284 untuk membandingkan ketahanan korosi dalam lingkungan asam. Massal pasangan- rial juga diuji. Tes terdiri dalam merendam sampel dalam NaCl dan asetat larutan asam pada 28 C selama 240 jam (10 hari). Solusinya diperbaharui setiap 48 jam. Solusi yang digunakan dalam pengujian adalah sama dijelaskan dalam NACE TM-0284, meskipun dalam survei ini tidak jenuh oleh hidrogen sulfida. Solusi ini dimodifikasi digunakan untuk dua alasan: pertama, solusinya adalah korosif, tetapi tidak berlebihan, yang memungkinkan perbandingan antara kedua jenis baja. Kedua, solusi ini mensimulasikan kondisi lingkungan yang mungkin terjadi pada minyak bumi ekstraksi saluran-saluran di mana busa ini dapat diterapkan. Setiap sampel digiling oleh 120 grit kasar kertas, dicuci dalam aseton oleh USG mesin cuci dan ditimbang sebelum dan setelah ujian. Kecenderungan korosi diukur dengan penurunan berat badan dalam g / cm 2 . Dur- ing tes, setiap 48 jam sampel ditimbang dan berat kerugian dihitung. Tidak ada referensi atau batas penerimaan untuk tes ini, sehingga nilai yang diperoleh hanya akan digunakan untuk membandingkan ketahanan terhadap korosi. 3. Hasil Busa stainless steel diproduksi ( Gambar. 1) tampak homogen- neous dengan struktur sel terbuka arboreous. The kepadatan relatif (yang density busa nyata untuk logam kepadatan merupakan busa) adalah dalam kisaran antara 0,61 dan 0,65 dan tetap konstan yang bervariasi porositas, sedangkan rasio S / V berbanding lurus dengan poros- ity (masing-masing 0,5, 0,65 dan 0,7). Hasil ini sesuai dengan Castrodeza et al. (2011) , karena kepadatan relatif, untuk jenis produk, hanya tergantung pada morfologi ruang-holder. Dalam topik tertentu- ular, pemegang ruang SiC memiliki pori-pori yang berbeda per rasio inch di volume yang ditempati sama. Akibatnya, busa relatif den- sity adalah konstan. Dalam hal ini, parameter utama yang mempengaruhi baik mekanik dan sifat fisik adalah porositas. Untuk ini Alasannya, klasifikasi dari busa yang berbeda adalah fungsi dari porositas, bukan dari kepadatan relatif seperti yang dijelaskan oleh Ashby et al. (2000). Baik modifikasi dalam komposisi kimia dari paduan terdeteksi selama proses ( Tabel 4 ), Atau interaksi antara material dan pemegang ruang yang terungkap. Pada Sebaliknya, konsentrasi karbon di AISI 304 sampel muncul dekat dengan batas atas yang diperlukan oleh standar. Untuk alasan ini, busa mungkin akan lebih rentan terhadap sensitisasi yang phe- nomenon dan (akibatnya) kurang tahan terhadap intergranular korosi. Analisis metalografi pada busa as-cast mengungkapkan struktur pembekuan. The AISI 304 busa ditandai dengan butir austenic dendritik terkait dengan karbida interdendritik pra- presipitasi ( Gambar. 2 a ). The AISI 430 busa menunjukkan matriks feritik dan kehadiran martensit pada batas butir ferit ( Gambar. 2 b) . Mikro ini secara ketat terkait dengan produksi proses, dikaitkan dengan tingkat pendinginan yang tinggi bahwa materi mengalami selama infiltrasi ruang-holder dan berturut-turut pendinginan. Tes kompresi hasil dibahas sebagai fungsi dari porositas dalam hal kurva tegangan-regangan diukur. Dalam Gambar. 3 t dia kurva tegangan-regangan (a), dataran tinggi trend stres (b), yang diserap energi pada densifikasi (c) dan strain densifikasi (d) direkam dan ditampilkan untuk AISI 304 dan 430 sampel. Kurva tegangan-regangan ( Gambar. 3 a ), menunjukkan busa logam khas perilaku. Dengan demikian, adalah mungkin untuk mengidentifikasi zona karakteristik: daerah elastis, ditandai dengan proporsionalitas langsung antara tegangan dan regangan, wilayah dataran tinggi, di mana kemiringan kurva tetap konstan hingga densifikasi tersebut. Sebagaimana dinyatakan oleh Castrodeza e t al. (2011), perilaku ini mungkin karena kepadatan relatif tinggi dan pengerasan kerja yang dialami materi. Gambar. 3 b merangkum nilai tegangan dataran tinggi sebagai fungsi dari porositas dan menunjukkan proporsionalitas langsung antara dua parameter. Plateaustress, forthiskindoffoams, wasdeterminedastheincident titik antara garis lurus yang mendekati periode elastis dan orang-orang yang mendekati bagian pertama dari dataran tinggi lereng. Selain itu, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 3 d , busa mulai menjadi padat pada tinggi nilai regangan serta didokumentasikan oleh Neville a nd Rabiei (2008) , indeks struktur baik deformabilitas dan plastisitas, dan penurunan oleh meningkatkan porositas. Sebagaimana dilaporkan dalam Gambar. 3 c , busa stainless steel yang dihasilkan memiliki kapasitas tinggi untuk menyerap dan menghilangkan energi. Kemudian, kurang berpori busa (10 PPI) hadir sifat penyerapan lebih tinggi jika dibandingkan dengan nilai busa lainnya. Semua hasil tren yang diperoleh sebanding dengan hasil diperoleh Castrodeza et al. (2011) untuk busa baja fasa ganda. Jadi adalah mungkin untuk menilai morfologi yang merupakan parameter utama berkuasa perilaku busa. Selain itu, dampak material yang terlihat pada hasil tertentu. Dengan kata lain, nilai stres dataran tinggi dan strain densifikasi tergantung pada materi, meskipun diperintah oleh ciri-ciri morfologi. Angka-angka microhardness ( Gambar. 4 a) khas untuk feritik dan baja austenitic. Kekerasan meningkat, setelah deformasi pro- moted oleh kompresi, menunjukkan menjalani pengerasan kerja oleh spesimen ( Gambar. 4 b) . Secara teoritis, bahan berpori harus menderita lebih dari korosif Sive serangan daripada sebagian karena permukaan yang tinggi pada rasio volume. Tes korosi diperlukan untuk mengetahui perilaku mereka.

Gambar. 1 spesimen busa porositas yang berbeda:. (A) 10 PPI, (b) 20 PPI dan (c) 30 PPI.

Tabel 4 Komposisi kimia eksperimental dari bahan dasar dan busa yang dihasilkan.

Gambar. 2. Micrographies pada 200 (a) AISI 304 sebagai-cast busa dan (b) AISI 430 sebagai-cast busa.

3.1. Korosi intergranular uji ASTM A262-Met.B Hasil ( Tabel 5) menyoroti bahwa korosi cukup tinggi untuk as-cast busa, itu mengatasi batas (48 MPY) dan meningkat sebagai meningkat porositas. Seperti yang diharapkan, sebagian besar kurang rentan terhadap korosi kemudian busa, meskipun di luar jangkauan acceptabil- ity juga. Dari Gambar. 5 a adalah mungkin untuk mengamati bahwa korosi tingkat as-cast busa 10 PPI adalah sekitar setengah bila dibandingkan dengan 20 dan 30 busa PPI. Korosi berlangsung dalam bentuk intergranular, menyusul batas butir yang peka dengan kehadiran karbida ( Gambar. 6). Data yang diperoleh dari AISI 304 busa sebagai-cast dibandingkan dengan data yang terkait dengan busa yang mengalami solubilisasi perlakuan panas ( Gambar. 5 b ). Perawatan harus larut diendapkan karbida kromium dan dengan demikian menghilangkan kerentanan terhadap inter- korosi granular. Hasil yang dilaporkan dalam Tabel 5 i ndicate bahwa manfaat baja dari perlakuan panas. Sebenarnya, laju korosi sepenuhnya sesuai dengan batas acuan standar untuk semua busa nilai. Serangan itu lebih intens dalam busa yang tidak diobati di dalam dan luar pori-pori ( Gambar. 7 a ). Serangan intergranular di beberapa daerah dikembangkan dalam bentuk korosi yang lebih lokal, seperti pitting (sebagai ditunjukkan oleh anak panah pada Gambar. 7 a ). Sebaliknya, dilarutkan busa muncul tidak terpengaruh ( Gambar. 7 b ). Tabel 5 Hasil uji korosi ASTM A262-Met.B dinyatakan dalam g / cm 2 dan MPY relatif terhadap AISI 304 sebagai-cast dan busa dilarutkan

Gambar. . 3 (a) kurva tegangan-regangan relatif terhadap AISI 304 dan AISI 430 busa 30 PPI; (B) dataran tinggi stres; (C) menyerap energi pada densifikasi dan (d) densifikasi regangan sebagai fungsi busa porositas.

Gambar. 4. Angka kekerasan Vickers (a) sebelum dan (b) setelah tes tekan.

Gambar. 5. Kecepatan Korosi di MPY untuk (a) sebagai-cast dan (b) dilarutkan AISI 304 busa.

Gambar. 6. Micrographies terkait dengan AISI 304 sebagai-cast busa setelah uji korosi ASTM A262-Met.B.

Gambar. 7. Stereographies terkait dengan (a) sebagai-cast dan (b) dilarutkan 10 busa PPI setelah uji korosi ASTM A262-Met.B.

3.2. Uji Korosi NACE TM-0284 Nilai-nilai yang diperoleh dari tes setelah 240 jam ( Tabel 6) menunjukkan kinerja terbaik dari AISI 304 dibandingkan dengan AISI 430 kelas. Itu penurunan berat badan per satuan luas adalah sekitar 4 kali lebih rendah untuk austenitic yang baja daripada yang feritik. Penurunan berat badan per satuan luas untuk AISI 304 busa sangat rendah dan tidak menunjukkan peningkatan diperintah oleh peningkatan porositas. Bahan berpori dan massal menunjukkan perilaku yang sama dalam jenis solusi ( Gambar. 8 a ). Sebaliknya, AISI 430 busa menunjukkan yang peningkatan berat badan berhubungan dengan peningkatan porositas ( Gambar. 8 b ). Di sisi lain, perilaku AISI 430 busa benar-benar berbeda. Laju korosi lebih besar dari bahan massal dan penurunan berat badan meningkat dengan meningkatnya porositas. Korosi tarif diperoleh dan analisis metalografi ( Gambar. 9 a ) menunjukkan bahwa dalam busa feritik fenomena korosif dimulai tidak hanya pada batas butir, tetapi juga dalam matriks dan proses ini adalah berbeda dari yang diamati pada baja tahan karat austenitik. Sebutir benar-benar terpisah jelas terlihat di sepanjang batas-nya aries di Gambar. 9 b , sedangkan di daerah fenomena korosi lainnya seluruh fase martensit dapat diidentifikasi.

Tabel 6 NACE TM-0284 hasil uji korosi dinyatakan dalam g / cm 2 dan relatif terhadap AISI 430 dan AISI 304 busa.

Gambar. 8. AISI 304 (a) dan AISI 430 (b) busa penurunan berat badan setelah NACE TM-0284 uji korosi.

Gambar. 9. Micrographies terkait dengan AISI 430 busa setelah NACE TM-0284 uji korosi.

Gambar. 10. Stereographies terkait dengan AISI 430 10 PPI busa sel terbuka setelah NACE TM- Uji korosi 0284. Tidak hanya serangan intergranular mendeteksi tetapi juga beberapa lubang ditemukan pada permukaan busa ( Gambar. 10).

Diskusi 4. Keteguhan parameter morfologi dan geometri menggarisbawahi pengulangan tinggi dari proses infiltrasi dan kemungkinan untuk menghasilkan busa logam yang terbuat dari paduan yang berbeda menunjukkan fleksibilitas tinggi proses. Metode Infiltrasi tentu memungkinkan untuk menyesuaikan produk untuk ukuran sel, distribusi porositas tertentu dan fitur morfologi. Selain itu, analisis kimia per- terbentuk pada curah dan bahan berbusa menunjukkan proses kehandalan dan efisiensi. Komposisi kimia akhir busa adalah sama sebagai bahan awal. Stabilitas kimia mendasar dalam pengolahan stainless steel, karena korosi Sifat bahan ini secara ketat terkait dengan benar bal- Ance dari elemen paduan. Jadi aspek ini menggarisbawahi sekali lagi bagaimana proses dieksploitasi tidak mempengaruhi dengan cara apapun kimia karakteristik bahan dasar. Selain itu, korosi yang tinggi resistensi dari baja tahan karat terhadap izin HF untuk membubarkan com- pletely pemegang ruang SiC, tanpa mempengaruhi bahan dasar. Perilaku mekanik busa austenitic dan feritik adalah typ- ical tinggi busa kepadatan relatif dan mencerminkan bahan massal karakteristik. Busa austenitic menunjukkan sebuah deformabilitas lebih tinggi daripada yang feritik, tetapi mereka ditampilkan oleh sebuah dataran tinggi yang lebih rendah stres, seperti yang diharapkan. Karena keteguhan kepadatan relatif, porositas, karena pemegang ruang yang dipilih, memainkan mendasar peran pada perilaku mekanik. Busa lebih berpori (30 PPI) memiliki ligamen yang lebih tinggi kepadatan, meskipun lebih kecil dan lebih dekat satu sama lain. Oleh karena itu, selama tes kompresi ligamen cacat masuk menghubungi lebih awal dari pada busa ditandai dengan porositas rendah (10 PPI). Dengan demikian, sampel 30PPI menunjukkan kemiringan yang lebih tinggi dari dataran tinggi wilayah dan akibatnya strain densifikasi berkurang. Semakin besar kuat tekan yang ditunjukkan oleh feritik stainless baja mungkin berkorelasi dengan pembentukan martensit yang juga bertanggung jawab atas kurang deformabilitas. Dalam kecanduan, tes mekanik telah menyoroti bahwa pro- busa diproduksi menunjukkan kuat tekan yang tinggi dibandingkan dengan logam seluler komersial ditunjukkan oleh Ashby et al. (2000) . ini Hasil penelitian menunjukkan beberapa aplikasi baru yang mungkin dari busa ini substitusi untuk komponen struktural bekerja di kompresi. Manfaat adalah struktur keringanan, peningkatan getaran redaman dan kemungkinan akan disahkan melalui cairan, bahkan aggres- sive yang. Peningkatan laju korosi dapat dikaitkan hanya dengan porositas dan distribusi pori yang berbeda, karena semua spesimen dari masing-masing kelompok stainless steel ditampilkan oleh sama karakteristik mikrostruktur telah mengalami hal yang sama pro- cess rute. Meskipun kepadatan relatif sama semua fitur busa nilai, yang lebih berpori menunjukkan pori-pori yang lebih kecil ukuran dan tipis ligamen. 20 dan 30 busa PPI menunjukkan korosi analog tarif mungkin karena ciri-ciri morfologi yang mirip mereka. Diameter pori kecil busa tersebut membuat korosif pengganti solusi yang sangat sulit, mendapatkan lingkungan yang lebih asam. Selain itu, deposito produk korosi bisa menutup beberapa pori-pori menyebabkan pembentukan sel tersumbat. Serangan korosif disebabkan oleh sel konsentrasi terbentuk antara elektrolit di dalam pori-pori yang kelaparan dengan oksigen dan elektrolit out- sisi pori yang kaya akan oksigen, seperti yang dinyatakan oleh Campbell (2008). Tren serupa telah ditemukan dalam penelitian lain yang berkaitan dengan bahan disinter berpori. Barbosa a Costa nd (2005) yang ssumed bahwa penyebab laju korosi meningkat dalam bahan berpori halus terkait dengan difusi oksigen sulit. 10 busa PPI kurang sensitif terhadap fenomena ini, terima kasih dengan porositas kasar dan ukuran pori yang lebih besar yang memfasilitasi aliran solusi antara wilayah dalam dan luar pori-pori. Lebih- atas, korosi muncul jauh lebih cepat dengan meningkatnya porositas dan itu diperkuat oleh peningkatan daerah terkena keseluruhan. Setelah uji ASTM 262-Met.B, baik busa dan bahan massal melebihi ambang batas baku, karena sensitisasi dari AISI 304. The presipitasi karbida disukai oleh kandungan karbon tinggi dan oleh proses pembekuan. Secara khusus, selama pendinginan, panas ditahan oleh filter keramik, digunakan sebagai dudukan ruang, main- Konverter juga memelihara suhu bagian dalam busa dalam kisaran yang menguntungkan presipitasi karbida. Bahkan, setelah solubilisasi, semua busa nilai sesuai dengan batas standar, meskipun korosi Tingkat tampaknya lagi bergantung pada porositas. Manfaat pengobatan solubilisasi lebih cukup ketika lingkungan kurang agresif, karena selama NACE TM- 0284 tes. Penurunan berat badan di AISI 304 busa-sel terbuka sebanding dengan occurredin massal material.Probablyacetic asam dan NaCl larutan- tion tidak begitu agresif untuk mendorong pada AISI 304 signifikan korosif fenomena. Jika dibandingkan dengan yang diperoleh selama pengujian ASTM A262-Met.B, hasil ini menunjukkan bahwa bahan berpori dan bulk memiliki ketahanan yang sama dalam solusi kurang agresif. Mungkin, kurang larutan asam mempertahankan bahan pasif dan untuk alasan ini laju korosi tetap konstan. Selain itu, tidak adanya cor- produk rosion menghambat pembentukan sel tersumbat, yang yang bertanggung jawab utama untuk meningkatkan laju korosi. Sebaliknya, efek NACE TM-0284 solusi pada AISI 430 tampaknya terkonsentrasi pada martensit yang mengelilingi fer-the butir ritic. Konstituen mikrostruktur ini kurang tahan terhadap serangan korosi dari ferit. Setelah korosi telah dimulai, daerah-daerah tersebut memiliki perilaku anodik, sedangkan butir ferit mengambil katodik perilaku. The AISI 430 perilaku dalam larutan asam asetat agak mirip untuk orang-orang dari AISI 303 dalam larutan asam sulfat sulfat feritik. The kepadatan relatif tetap konstan dan peningkatan num- ber pori-pori harus selalu disertai dengan pengurangan diameter mereka. Untuk alasan ini, ukuran porositas dapat sangat mempengaruhi hasil uji korosi. Solusi yang lebih rendah recircula- tion di 20 PPI dan 30 sampel PPI membatasi spesies kimia pertukaran yang terlibat dalam proses korosi, memperkuat cor- fenomena rosive sudah dimulai dan meningkatkan korosi tingkat. Jadi, jika busa stainless steel diterapkan dalam lingkungan ment yang menyebabkan pembentukan produk korosi, tersumbat pembentukan sel mungkin akan terjadi. Dalam kasus oklusi sel, laju korosi lebih tinggi dari yang diamati di sebagian besar pasangan- rial, sebaliknya, bahan massal dan berbusa satu menunjukkan hal yang sama perilaku. Selain itu, finishing permukaan mempengaruhi laju korosi. Mungkin bagian dalam pori-pori memiliki perilaku lebih buruk dari digiling permukaan karena kekasaran yang lebih tinggi. Pori dalam sur- wajah kekasaran tergantung pada finishing ruang-holder dan tampaknya akan sulit untuk mengontrol selama pengolahan busa. Pengetahuan laju korosi, diukur dalam kondisi yang berbeda, adalah langkah pertama untuk desain busa di lingkungan agresif. Itu data yang diperoleh mendorong: busa stainless steel bisa menggantikan media katalisis umum, karena busa menawarkan void yang baik homogenitas dan luas permukaan di mana reaksi dapat mengambil tempat, seperti yang ditunjukkan oleh Wenmakers et al. (2008) . Selanjutnya, terima kasih ke permukaan kasar mereka, busa bisa mempertahankan lebih reagen dari katalis tradisional. Akibatnya, mereka dapat digunakan untuk menghasilkan katalis dengan kapasitas yang sama oa lebih tinggi dalam volume yang lebih kecil. Busa stainless steel juga bisa menggantikan busa besi elec- trodes dalam sel bahan bakar mikroba, mempertahankan manfaat berpori elektroda dan meningkatkan efisiensi sel dan durasi. Juga didokumentasikan oleh Mapelli et al. (2013) , elektroda busa cor-besi SUF- fer serangan korosif yang disebabkan oleh bakteri, yang mempengaruhi sel produktivitas.

5. Kesimpulan Proses ini dikembangkan memungkinkan memproduksi stainless steel open- busa sel dengan integritas struktural yang baik dan dengan void dispersi homogen. Kurva kompresi mencerminkan logam busa perilaku khas: sifat mekanik yang baik dan terutama dikuasai oleh busa kepadatan jelas bahwa, dalam kasus yang diteliti, sebanding dengan densitas bulk tita- nium (4,51-4,87 g / cm 3 ). Selain itu pemegang ruang diterapkan dan proses produksi tidak mengubah komposisi kimia dari materi. Tes korosi yang dilakukan menunjukkan bahwa porositas memainkan peranan penting pada laju korosi untuk kedua dianalisis baja tahan karat: peningkatan porositas menyiratkan berat badan lebih tinggi kerugian akibat pembentukan sel-sel tersumbat diciptakan oleh korosi deposisi produk. Laju korosi mengungkapkan dari AISI 304 (dalam negara dilarutkan) membuat busa ini cocok untuk penukar panas, filter, mendukung katalisis dan elektroda. Busa ini bisa menjadi alternatif yang baik untuk curah titanium di aplikasi yang memerlukan ringan dan sifat mekanik yang tinggi ditambah dengan ketahanan korosi yang baik.

Ucapan Terima Kasih Para penulis ingin mengakui CNPq (Conseho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnologico) - Proyek 476837/2010- 3.