Electrochemical Corrosion Properties of Amorphous Fe-Nb-B Alloys Prepared by Using the Melt-spinning Method

Electrochemical Corrosion Properties of Amorphous Fe-Nb-B Alloys Prepared by Using the Melt-spinning Method

Eun-Sun Kim · Hyun-Goo Kim ^∗

Department of Physics Education, Chosun University, Gwangju 501-759, Korea

Hee-Jin Jang

Department of Metallurgical and Materials Engineering, Chosun University, Gwangju 501-759, Korea (Received 7 July 2014 : revised 22 July 2014 : accepted 22 July 2014)

This study was undertaken to examine the electrochemical corrosion properties of Fe-Nb-B amor- phous alloys prepared by using the melt-spinning method under various conditions. The potentio- dynamic polarization responses at various levels of pH (pH 2, pH 7, pH 12) showed that the uniform corrosion resistance of the Fe

80

Nb

10

B

10

alloy was better than that of the Fe

82

Nb

8

B

10

alloy at all levels of pH. The corrosion rate of an alloy is usually reduced by increasing the solution’s pH. The Fe

82

Nb

8

B

10

alloy was passivated neither in a 0.01 M nor a 0.1 M NaCl solution. Pitting occurred on Fe

80

Nb

10

B

10

, and the pitting potential was lower at higher NaCl concentrations.

PACS numbers: 81.65.Kn

Keywords: Amorphous Fe-Nb-B alloys, Corrosion potential, Corrosion current density

u

œ = kò k @o  0 n É; c 8 ý” X ¢ R X N Ëù m Ç Fe-Nb-B ¶  ¥ Œ £ ?8 ý  ¹ ÅM × D] K ¡X ì Ä ” ¼Å k Ä — ¤V R Ë



™ »ª <` 9 ·  ™ »g ` @¦  ^∗

›

¸‚  @ /† < Ɠ § Ó ü t o “ §¹ ¢ ¤ õ , F  g Å Ò 501-759

† ç

¡r ) . >

›

¸‚  @ /† < Ɠ § F K5 Å q F « Ñ/ B N † < Æõ , F  g Å Ò 501-759

(2014¸   7 Z 4 7{ 9  ~ à Î6 £ §, 2014¸   7 Z 4 22{ 9  à º& ñ ‘ : r ~ à Î6 £ §, 2014¸   7 Z 4 22{ 9  > F  S X ‰& ñ )



© œ“ : r \ " f pH ° ú כõ  NaCl à º6   xÓ  o 0 l x • ¸\    É r ì  rF Gz  ´+ « >`  ¦ # Œ q & ñ | 9  ½ + ËF K Fe-Nb-B _  „  l  o† < Æ

&

h   Òd ” : £ ¤$ í `  ¦ › ¸  % i  . pH 2, pH 7, pH 12 ¢ - aØ  æ6   xÓ  o\ " f — ¸Ž  H r « Ñ[ þ t s   Ò1 l x I   1 l x`  ¦ % i Ü ¼ 9, Fe † < Ê| ¾ Ós  ± ú “ ¦ Nb † < Ê| ¾ Ós  Z  }`  ¦ à º2 Ÿ ¤ ? /d ” $ í s  Ä ºÃ º > 
 z Œ ¤ . Fe

80

Nb

10

B

10

½ + ËF K“ É r pH  Z 

}  | 9 à º2 Ÿ ¤  Òd ” „  À Ó(i

corr

) ° ú כs  ± ú  t 
, Fe

82

Nb

8

B

10

½ + ËF K“ É r í ß –$ í • ¸\    É r    o  _  \ O   H  כ Ü

¼– Ð
 z Œ ¤ . 0.01 Mõ  0.1 M NaCl à º6   xÓ  o\ " f  H Fe

82

Nb

8

B

10

½ + ËF K s   Ò1 l x I  o ÷ &t  · ú §“ É r ì ø ̀  , Fe

80

Nb

10

B

10

½ + ËF K _   â Ä º\   Ò1 l x I  ½ ¨ç ß –s 
 è ß –  כ Ü ¼– Ð p À Ò# Q ^  ¦ M : NaCl à º6   xÓ  o\ " f Fe † < Ê| ¾ Ós 

± ú

“ ¦ Nb † < Ê| ¾ Ós  Z  }“ É r  â Ä º\  / B Nd ” $ † ½ Ó$ í s  Z  }“ É r  כ Ü ¼– Ð ó ø Íé ß –  ) a  .

PACS numbers: 81.65.Kn

Keywords: q & ñ | 9  Fe-Nb-B ½ + ËF K,  Òd ” „  0 A,  Òd ” „  À Óx 9 • ¸

∗

E-mail: [email protected] 795

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License

(http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any

medium, provided the original work is properly cited.

796 New Physics: Sae Mulli, Vol. 64, No. 8, August 2014

I. " e  ] Ø

/

å LÍ ‰ tZ O \  _ K  ] j Œ •  ) a Co-, Ni-, Fe-\  ¦ l ì ø ÍÜ ¼– Ð ô  Ç q 

&

ñ | 9  ½ + ËF K[ þ t“ É r ½ ¨› ¸& h  : £ ¤$ í \  _ ô  Ç Z  }“ É r y © œ• ¸ü < ? /d ” $ í M

:ë  H \  V , o  ƒ  ½ ¨÷ &# Q M ® o Ü ¼ 9 [1–5], # Œ Q ì  r  \ " f p A  + þ

A ' ‘ é ß –™ èF – Ð" f y Œ • F  g ~ à Γ ¦ e ”   H q & ñ | 9  F K5 Å q`  ¦ V , o  s  6

 

x l  0 AK " f  H Õ ª ? /½ ¨$ í `  ¦   & ñ   H  Òd ”  $ † ½ Ó$ í \ 

@

/ô  Ç ƒ  ½ ¨ € 9 à º& h s  . q & ñ | 9  ½ + ËF K“ É r { 9 ì ø Í& h Ü ¼– Ð   

&

ñ | 9  ½ + ËF K \  q  # Œ ? /d ” $ í s  Ä ºÃ ºô  Ç  כ Ü ¼– Ð · ú ˜ 94 R e ” 



 [6, 7]. Õ ª Q
 @ /> h_  q & ñ | 9  F « Ñü <  ð ø Ít – Ð Fe l

t  q & ñ | 9  ½ + ËF K _  Z  }“ É r  Œ ™F § 4 õ  ×  æ כ ¹$ í \  q  # Œ Â Ò d ”

 : £ ¤$ í \  › ' a ô  Ç ƒ  ½ ¨  H ´ ú §s  s À Ò# Qt t  · ú §“ É r  © œ S ! s  .

Fe \  Ti, Zr, V, Nb, Ta, Cr, Mo 1 p x`  ¦ ' ‘ r †   q & ñ

| 9

 ½ + ËF K [8][ þ t“ É r  Òd ” $ † ½ Ó`  ¦ 7 £ x r v   H X <  8¹ ¡ ¤ ´ òõ & h  s

 “ ¦ · ú ˜ 94 R e ”  . : £ ¤ y  Nb“ É r \ P % i † < Æ& h Ü ¼– Ð B Ä º î ß –

&

ñ ô  Ç F K5 Å q \  5 Å q Ù ¼– Ð Fe l t \  ' ‘ Ù þ ¡`  ¦ M :  Òd ”  $ † ½ Ó

$ í

÷  r ë ß –  m   q & ñ | 9  + þ A$ í 0 p x _  > h‚  • ¸ l @ /½ + É Ã º e ”  .

Mariano 1 p x [9]“ É r Fe-Cu-Nb-Si-B >  q & ñ | 9  ½ + ËF K Ü ¼– Ð Â Ò d ”

: £ ¤$ í `  ¦ ƒ  ½ ¨ô  Ç   õ  Nb_  ' ‘   Òd ” $ † ½ Ó$ í `  ¦ † ¾ Ó © œ r

†     H   õ \  ¦ % 3 % 3 Ü ¼ 9, Zohdi 1 p x [10]“ É r q & ñ | 9  o ‘ : r

½

+ ËF K Fe 55−x Cr ₁₈ Mo ₇ B ₁₆ C ₄ Nb _x (x = 0, 3, and 4 at.%) _  Â

Òd ” : £ ¤$ í `  ¦ ƒ  ½ ¨ô  Ç   õ  Nb_  ' ‘   Òd ” $ † ½ Ó$ í `  ¦ ß ¼

>

 7 £ x r †     H ƒ  ½ ¨   õ \  ¦ % 3 % 3  .

‘

: r ƒ  ½ ¨\ " f  H Ó  o^ ‰/ å LÍ ‰ tZ O \  _ K  ] j Œ •  ) a Fe-Nb-B q 

&

ñ | 9  ½ + ËF K _   Òd ”  : £ ¤$ í `  ¦ 8 £ ¤& ñ % i  . r « Ñ_  X-‚    r] X  Á

º] (– РÒ'  q & ñ | 9  # ŒÂ Ò\  ¦ S X ‰ “   % i “ ¦, „  l   o† < Æ& h  ì  r F Gz  ´+ « >`  ¦ : Ÿ x K  ½ + ËF K _  › ¸$ í , pH x 9  NaCl à º6   xÓ  o 0 l x • ¸

ç

 H{ 9  Òd ”  x 9  / B Nd ” \  p u   H % ò † ¾ Ó`  ¦ q “ § ì  r$ 3  % i  .

II. ÷ m Ç] M ö U ê s0 n É

‘

: r z  ´+ « >\   6   x ) a q & ñ | 9  ½ + ËF K“ É r í  H • ¸ 99.9% s  © œ

“

  Fe, Nb, B\  ¦ “ ¦Å Ò  Ä »• ¸\ P \  _ K  Ar Û ¼ ì  r 0 Al 

\ " f 6   x K  # Œ Fe ⁸⁰ Nb 10 B 10 , Fe 82 Nb 8 B 10 õ  ° ú  “ É r — ¸½ + Ë F

K`  ¦ ë ß –[ þ t% 3  . s  — ¸½ + ËF K _  ³ ð€  \  + þ A$ í  ) a í ß – o} Œ •`  ¦ ƒ  



 # Œ ] j ô  Ç + ' & h { © œô  Ç ß ¼l – Ð L :# Q" f s \  ¦ $ 3 % ò ” ¸a  ¦

\

 V , # Q F 6   x K  “ ¦ ”  / B N é ß –{ 9  – ÐÖ  ¦  Q Ó  o^ ‰ / å LÍ ‰ t © œu \  ¦



6   x # Œ o ‘ : r+ þ A_  q & ñ | 9  ½ + ËF K r ¼ # `  ¦ ] j Œ • % i  .

]

j Œ •  ) a r « Ñ_   © œI \  ¦ › ¸  l  0 A # Œ X‚    r] X l  (X-ray diffractometer, XRD)\  ¦  6   x % i  . s M : " l oÛ ¼

‚

 “ É r Cu kα‚   (λ = 1.5418 ˚ A) s “ ¦, 5 Å q „  · ú š“ É r 50 kV,

€ 9

 F ' pà Ô „  À Ӎ  H 50 mA, scanning speed  H 2 ^◦ /min, 8 £ ¤

&

ñ y Œ •• ¸ # 3 0 A 2θ\  ¦ 10 ^◦ \ " f 100 ^◦  t     or (   .

‘

: r ƒ  ½ ¨\ " f  H H 3 BO 3 , C 6 H 8 O 7 ·H 2 O, Na 3 PO 4 ·12H 2 O

\

 ¦ ™ D ¥ ½ + Ë # Œ ] j› ¸ô  Ç 25 ^◦ C _  pH 2, pH 7 x 9  pH 12 ¢ - aØ  æ 6

  xÓ  oõ  0.1 M x 9  0.01 M_  NaCl à º6   xÓ  o`  ¦  6   x # Œ ì  r F Gz  ´+ « >`  ¦ à º' Ÿ  % i  . 1r ç ß – s  © œ | 9 ™ è\  ¦ Å Ò{ 9  # Œ » 1 Ï l

ô  Ç 6   xÓ  o`  ¦ „  K | 9 – Ð “ ¦ l ï  r„  F G Ü ¼– Ѝ  H Ÿ í oº ú ˜– Ð ë s

q „  F G (SCE)`  ¦, @ /„  F G Ü ¼– Ѝ  H Ñ þ ˜F K (Pt)‚  `  ¦  6   x 

%

i  . r ¼ # _  ³ ð€  & h “ É r 0.1 cm ² & ñ • ¸ ÷ &• ¸2 Ÿ ¤ ] X é ß – # Œ



Û ¼( ç _ …s á Ԗ Ð x 4 Ÿ ¤ % i “ ¦, r ¼ # _  „  l  ] X 8 ú ¤`  ¦ 0 A 

#

Œ silver paste\  ¦ s 6   x % i  .  Òd ” „  0 Aü <  Òd ” 5 Å q • ¸, / B N d ”

„  0 A\  ¦ › ¸  l  0 A # Œ 1 l x„  0 A ì  rF G r + « > (potentio- dynamic polarization)`  ¦ à º' Ÿ  % i  . -1 V SCE \ " f 5ì  r ç ß

– 6 £ §F G¨ 8 Š " é ¶`  ¦ z  ´r  “ ¦ 30ì  r 1 l x î ß – > h~ ½ Ó r– Є  0 A (open circuit potential)  î ß –& ñ ÷ &• ¸2 Ÿ ¤ @ /l ô  Ç Ê ê > h~ ½ Ó r– Є   0

A– РÒ'  0.3 V SCE ± ú “ É r „  0 A– РÒ'  0.001 V/s_  5 Å q • ¸

–

Ð „  0 A\  ¦  © œ5 p x r v €  " f „  À Óx 9 • ¸\  ¦ 8 £ ¤& ñ % i  . z  ´+ « >

“

É r 3  rm ”  ì ø Í4 Ÿ ¤ % i “ ¦, Õ ª X <s '  ¨ î ç  H ° ú כ`  ¦ s 6   x # Œ 6   x Ó 

o_  pH, NaCl à º6   xÓ  o_  0 l x • ¸, ½ + ËF K › ¸$ í s  y Œ •y Œ •_  q & ñ

| 9

 ½ + ËF K _  ç  H{ 9   Òd ”  x 9  / B Nd ” \  p u   H % ò † ¾ Ó`  ¦ › ¸  % i 



.

III. + s ÇÊ Ý õ m Í w Š²  o

Figure 1“ É r melt-spinningZ O `  ¦ : Ÿ x K  ] j› ¸  ) a Fe 80 Nb 10 B 10 , Fe 82 Nb 8 B 10 ½ + ËF K _  XRD Û ¼& 7 ˜à Ô! 3 s 



. — ¸Ž  H Û ¼& 7 ˜à Ô! 3 \ " f : £ ¤& ñ ô  Ç x ß ¼  H 8 £ ¤& ñ ÷ &t  · ú §€ Œ ¤Ü ¼ 9, €  • 2θ = 44.0 ^◦ Â Ò   H \ " f €  •ç ß – V , n ” ô  Ç x ß ¼ 8 £ ¤& ñ ÷ &

#

Q — ¸Ž  H r « Ñ q & ñ | 9   © œI e ” `  ¦ S X ‰ “   % i  .

½

+ ËF K _  Å Òכ ¹ $ í ì  r“   Feü < Nb_  ì  rF G / B G‚  `  ¦ Fig. 2 \ 

 ? /% 3  . pH 2\ " f Fe  H  Ò1 l x I  o÷ &t  · ú §“ ¦ „  0 A

 7 £ x † < Ê\      Ö ¸ µ 1 Ïy   Òd ” ÷ &  H € ª œ © œ`  ¦ ˜ Ð% i Ü ¼
, pH 7 \ " f  H -0.6 V SCE s  © œ\ " f  Ò1 l x I  o ÷ &# Q €  • -0.2 V SCE  t  a % v“ É r  Ò1 l x I  ½ ¨ç ß –`  ¦
  · p + ', õ Â Ò1 l x I    1

l

x`  ¦ ˜ Ð% i  . pH 12\ " f  H -0.7 V SCE s  © œ\ " f  Ò1 l x I  o

÷

&% 3 Ü ¼ 9, 0.7 V ^SCE  t  V , “ É r  Ò1 l x I  % ò % i `  ¦ ˜ Ð% i  . Â Ò d ”

„  0 A  H pH 2 \ " f -0.6 V SCE , pH 7 \ " f -0.84 V SCE , Õ ª o

“ ¦ pH 12\ " f -0.69 V ^SCE – Ð pH 7\ " f  © œ ± ú “ É r ° ú כ`  ¦

 Í Ç x .  Ò1 l x I  „  À Óx 9 • ¸  H pH 12 \ " f 10 ⁻⁵ ∼ 10 ⁻⁴ A/cm ² Ü ¼– Ð pH 7_  €  • 10 ⁻⁴ A/cm ² ˜ Ð   8 ± ú “ É r ° ú כ`  ¦ ˜ Ð

%

i  . Nb_  ì  rF G/ B G‚  “ É r Fe ü <  H  Ø Ô>  — ¸Ž  H pH \ " f î ß –

&

ñ ô  Ç Â Ò1 l x I  ½ ¨ç ß –`  ¦
 ? /% 3  .  Òd ” „  0 A  H pH 2 \ " f



 H -0.51 V SCE , pH 7 \ " f  H -0.52 V SCE , Õ ªo “ ¦ pH 12\ 

"

f -0.61 V ^SCE – Ð pH Z  }`  ¦ à º2 Ÿ ¤ @ /^ ‰& h Ü ¼– Ð ± ú > 
 z Œ ¤



.  Ò1 l x I  „  À Ó x 9 • ¸  H pH 2 \ " f €  • 10 ⁻⁶ ∼ 10 ⁻⁵ A/cm ² Ü

¼– Ð „  0 A\     €  •ç ß –_     o e ” % 3 Ü ¼ 9, pH 12\ " f  H

Fig. 1. XRD spectra of amorphous Fe ₈₀ Nb ₁₀ B ₁₀ and Fe ₈₂ Nb ₈ B ₁₀ alloys.

q

5 p w >  €  • 10 ⁻⁵ A/cm ² ° ú כ`  ¦ ˜ Ð% i  .  Òd ” 5 Å q • ¸  H pH 2 \ " f 8.2 × 10 ⁻⁶ A/cm ² , pH 7 \ " f 2.4 × 10 ⁻⁵ A/cm ² , Õ

ªo “ ¦ pH 12\ " f 2.7 × 10 ⁻⁷ A/cm ² – Ð pH 7\ " f  © œ Z

 }“ É r ° ú כ`  ¦ ˜ Ð% i  . ¿ º t  — ¸¿ º pH Z  }`  ¦ à º2 Ÿ ¤ @ /^ ‰& h  Ü

¼– Ð ± ú “ É r „  À Óx 9 • ¸_  ° ú כ`  ¦ ˜ Ð% i  .

pH 2, pH 7, pH 12 ¢ - aØ  æ6   xÓ  o\ " f 0.001 V/s_  5 Å q

•

¸– Ð „  0 A\  ¦    or v €  " f 8 £ ¤& ñ ô  Ç Fe 80 Nb 10 B 10 ½ + ËF K õ  Fe 82 Nb 8 B 10 ½ + ËF K _  ì  rF G / B G‚  `  ¦ Fig. 3 \ 
 ? /% 3  .

pH 2 à º6   xÓ  o\ " f  H Nb í  HF K5 Å q _  † < Ê| ¾ Ós   © œ@ /& h Ü ¼– Ð Z  }

“

É r Fe 80 Nb 10 B 10 ½ + ËF K _   Ò1 l x I  % ò % i “ É r ¿ º % ò % i Ü ¼– Ð ½ ¨ ì

 r ÷ &% 3  . ± ú “ É r „  0 A\ " f  H Fe  H 6   xØ  ¦ ÷ &“ ¦ Nb  H  Ò1 l x I 



o÷ &# Q  Ò1 l x I  ½ ¨ç ß –s 
 
 9, “   „  0 A 7 £ x † < Ê\ 



  Fe• ¸  Ò1 l x I  x } Œ •+ þ A$ í \  l # Œ† < Ê\     „  À Óx 9 • ¸

  8 ± ú “ É r ¿ º  P :  Ò1 l x I  % ò % i s 
 
  H  כ Ü ¼– Ð ó ø Í é

ß –  ) a  . pH 2\ " f Fe ⁸⁰ Nb 10 B 10 ½ + ËF K _   Òd ” „  0 A  H €  • -0.51 V SCE % i Ü ¼ 9, Fe ⁸² Nb 8 B 10 ½ + ËF K _   â Ä º\ • ¸ -0.56 V SCE – Ð Fe_  † < Ê| ¾ Ós  7 £ x  “ ¦ Nb_  † < Ê| ¾ Ós  y Œ ™™ è½ + Éà º2 Ÿ ¤ Â

Òd ” „  0 A y Œ ™™ è   H  ⠆ ¾ Ó`  ¦ ˜ Ð% i Ü ¼
 Õ ª s   H p p  Ù þ

¡ .  Ò1 l x I  „  À Óx 9 • ¸  H Fe 80 Nb 10 B 10 ½ + ËF K“ É r — ¸¿ º @ /

| Ä

Ì 10 ⁻⁴ ∼ 10 ⁻³ A/cm ² & ñ • ¸– Ð pH 7\ " f˜ Ð   H Z  } > 
 

z Œ ¤Ü ¼ 9, Fe 82 Nb 8 B 10 ½ + ËF K“ É r €  • 10 ⁻⁵ ∼ 10 ⁻⁴ A/cm ² – Ð

Fig. 2. (Color online) Polarization curves of iron and niobium measured in pH 2, pH 7 and pH 12 buffer solu- tions.

pH 7 \ " fü <  _  q 5 p w ô  Ç ° ú כ`  ¦
 ? /% 3  .  Òd ” 5 Å q • ¸  H Fe 80 Nb 10 B 10 ½ + ËF K s  1.53 ∼ 10 ⁻⁶ A/cm ² – Ð Â Òd ” 5 Å q • ¸

6.5 ∼ 10 ⁻⁵ A/cm ² “   Fe ₈₂ Nb ₈ B ₁₀ ½ + ËF K _   â Ä º˜ Ð   © œ

@

/& h Ü ¼– Ð ± ú € Œ ¤ . pH 7\ " f_   Òd ” „  0 A  H Fe 80 Nb 10 B 10

½

+ ËF K _   â Ä º €  • -0.27 V SCE % i Ü ¼ 9, Fe 82 Nb ₈ B ₁₀ ½ + ËF K _

  â Ä º\   H -0.79 V SCE – Ð Fe_  † < Ê| ¾ Ós  7 £ x  “ ¦ Nb_ 

†

< Ê| ¾ Ós  y Œ ™™ è½ + Éà º2 Ÿ ¤  Òd ” „  0 A y Œ ™™ è   H  ⠆ ¾ Ó`  ¦ ˜ Ð% i 



. y Œ •y Œ •_   Ò1 l x I  „  À Óx 9 • ¸  H Fe 80 Nb 10 B 10 ½ + ËF K _   â Ä

º €  • 10 ⁻⁵ A/cm ² % i Ü ¼ 9, Fe ⁸² Nb 8 B 10 ½ + ËF K _   â Ä º\ 



 H 10 ⁻⁵ ∼ 10 ⁻⁴ A/cm ² Ü ¼– Ð q “ §& h  Z  } € Œ ¤ .  Òd ” 5 Å q • ¸  H Fe 80 Nb 10 B 10 ½ + ËF K s  €  • 1.15 × 10 ⁻⁶ A/cm ² Ü ¼– Ð Â Òd ”  5

Å

q • ¸ 1.54 × 10 ⁻⁵ A/cm ² “   Fe ₈₂ Nb ₈ B ₁₀ ½ + ËF K _   â Ä º

˜

Ð   © œ@ /& h Ü ¼– Ð ± ú € Œ ¤ . pH 2ü < pH 7 ¢ - aØ  æ6   xÓ  o\ " f  H Fe _  † < Ê| ¾ Ós   © œ@ /& h Ü ¼– Ð ± ú “ É r Fe 80 Nb ₁₀ B ₁₀ ½ + ËF K _  ? /d ” 

$ í

s  Ä ºÃ º    H z  ´+ « >  õ \  ¦ % 3 `  ¦ à º e ” % 3 Ü ¼ 9, ¿ º ½ + Ë F

K — ¸¿ º pH 2 ˜ Ð  pH 7 \ " f  Òd ” 5 Å q • ¸ ± ú € Œ ¤ . pH 12 \ " f  H ¿ º r « Ñ — ¸¿ º  Òd ” „  0 A– РÒ'  €  • 0.7 V ^SCE   t

  Ò1 l x I  ½ ¨ç ß –s  ¿ º > h– Ð
 z Œ ¤Ü ¼ 9, s  Qô  Ç ‰ & ³ © œ“ É r F

K5 Å q s   8 Z  }“ É r í ß – oà º– Ð í ß – o (Fe ²⁺ → Fe ³⁺ )H † d \    

„

 À Ó 7 £ x Ù þ ¡l  M :ë  H Ü ¼– Ð ˜ Г   . y Œ •y Œ •_   Ò1 l x I  „  À Ó

798 New Physics: Sae Mulli, Vol. 64, No. 8, August 2014

Fig. 3. (Color online) Polarization curves of Fe-Nb-B amorphous alloys measured in the buffer solution of (a) pH 2, (b) pH 7, and (c) pH 12.

x 9

• ¸  H Fe 80 Nb 10 B 10 ½ + ËF K _   â Ä º €  • 10 ⁻⁵ A/cm ² % i Ü ¼ 9, Fe 82 Nb ₈ B ₁₀ ½ + ËF K _   â Ä º (10 ⁻⁵ ∼ 10 ⁻⁴ A/cm ² ) ˜ Ð  q

“ §& h  ± ú € Œ ¤ . 3 r ì ø Í4 Ÿ ¤ z  ´+ « >\  _ ô  Ç ¨ î ç  H  Òd ” 5 Å q • ¸  H Fe 80 Nb 10 B 10 ½ + ËF K _   â Ä º €  • 1.3 × 10 ⁻⁶ A/cm ² Ü ¼– Ð Â Ò d ”

5 Å q • ¸ 8.4 × 10 ⁻⁷ A/cm ² “   Fe 82 Nb 8 B 10 ½ + ËF K _   â Ä º

˜

Ð   © œ@ /& h Ü ¼– Ð Z  } € Œ ¤ . s  כ “ É r Nb í  HF K5 Å q ˜ Ð  Fe í  HF K 5

Å

q _  „  À Óx 9 • ¸ ± ú “ É r  כ Ü ¼– Ð ˜ Ð  Fe_  ? /d ” $ í s  Ä ºÃ º ô

 Ç  כ Ü ¼– Ð ó ø Íé ß –÷ & 9, Õ ª % ò † ¾ ÓÜ ¼– Ð Fe í  HF K5 Å q _  † < Ê| ¾ Ós   © œ

@

/& h Ü ¼– Ð Z  }“ É r Fe 82 Nb 8 B 10 ½ + ËF K _  ? /d ” $ í s  Ä ºÃ ºô  Ç  כ Ü

¼– Ð ˜ Г   .   " f pH 12\ " f  H pH 2 ü < pH 7õ   H   Ø

Ô>  Fe_  † < Ê| ¾ Ós   © œ@ /& h Ü ¼– Ð Z  }“ É r Fe 82 Nb 8 B 10 ½ + ËF K \ 

Fig. 4. (Color online) Corrosion potential (E _corr ) of Fe- Nb-B amorphous alloys as functions of solution pH.

Fig. 5. (Color online) Corrosion rate (i corr ) of Fe-Nb-B amorphous alloys as functions of solution pH.

"

f ? /d ” $ í s  Ä ºÃ º > 
 z Œ ¤ . ¢ ¸ô  Ç Fe 80 Nb 10 B 10 ½ + Ë F

K“ É r pH  Z  }  f ” \      Òd ” 5 Å q • ¸ y Œ ™™ è   H  ⠆ ¾ Ó$ í

`

 ¦ ˜ Ð% i Ü ¼
, Fe 82 Nb ₈ B ₁₀ ½ + ËF K _   â Ä º\   H pH ° ú כ\    _

 % ò † ¾ Ó`  ¦ ~ à Ît  · ú §  H  כ Ü ¼– Ð ˜ Г   . 7 £ ¤ í ß –$ í 6   xÓ  o\ " f



 H Nb   Ò1 l x I   1 l x`  ¦ Šҕ ¸ # Œ Nb † < Ê| ¾ Ós  Z  }“ É r ½ + ËF K _

 ? /d ” $ í s   8 Ä ºÃ º “ ¦, % i l $ í 6   xÓ  o\ " f  H  © œ@ /& h Ü ¼

–

Ð Fe  Òd ”  $ † ½ Ó$ í \  p u   H % ò † ¾ Ós   H  כ Ü ¼– Ð ó ø Íé ß –  ) a



.

Figure 3 _  ì  rF G / B G‚  Ü ¼– РÒ'  % 3 “ É r E corr õ  i corr `  ¦ Fig. 4 ü < Fig. 5\  כ ¹€  • # Œ
 ? /% 3  . pH 2ü < pH 7

¢ -

aØ  æ6   xÓ  o\ " f  H Fe _  † < Ê| ¾ Ós   © œ@ /& h Ü ¼– Ð ± ú “ ¦ Nb † < Ê| ¾ Ó s

  © œ@ /& h Ü ¼– Ð Z  }“ É r Fe 80 Nb ₁₀ B ₁₀ ½ + ËF K _  ? /d ” $ í s   8 Ä º Ã

º    H z  ´+ « >  õ \  ¦ % 3 `  ¦ à º e ” % 3  . Figure 2\ " f ^  ¦ Ã

º e ” 1 p w s  Fe í  HF K5 Å q“ É r  Ò1 l x I  ÷ &t  · ú §€ Œ ¤“ ¦, Nb í  HF K5 Å q

“ É

r  Ò1 l x I  o ÷ &% 3 Ü ¼ 9, pH 7\ " f• ¸  ð ø Ít – Ð Fe  H Â Ò 1

l

x I  % ò % i s  a % v “ ¦ Ô  ¦ î ß –& ñ ô  Ç Â Ò1 l x I   ⠆ ¾ Ó`  ¦ ˜ Ðs   H  כ \  q

K , Nb í  HF K5 Å q“ É r î ß –& ñ “ ¦ V , “ É r  Ò1 l x I  % ò % i `  ¦ t  Ù

¼– Ð Nb_  † < Ê| ¾ Ós   © œ@ /& h Ü ¼– Ð Z  }“ É r Fe 80 Nb 10 B 10 ½ + ËF K

Fig. 6. (Color online) Polarization curves of Fe-Nb-B amorphous alloys in (a) 0.01 M and (b) 0.1 M NaCl so- lutions.

_

  â Ä º\  Nb_  % ò † ¾ ÓÜ ¼– Ð ? /d ” $ í s  Ä ºÃ ºô  Ç  כ Ü ¼– Ð ó ø Íé ß –

 )

a  . ¢ ¸ô  Ç ¿ º ½ + ËF K — ¸¿ º pH 2 ˜ Ð  pH 7 \ " f  Òd ” 5 Å q

•

¸ ± ú  . Õ ª Q
 pH 12\ " f  H pH 2 ü < pH 7õ   H  Ø Ô

>

 Fe_  † < Ê| ¾ Ós   © œ@ /& h Ü ¼– Ð Z  }“ É r Fe 82 Nb 8 B 10 ½ + ËF K \ " f

?

/d ” $ í s  Ä ºÃ º > 
 z Œ ¤ . ¢ ¸ô  Ç Fe ₈₀ Nb 10 B 10 ½ + ËF K“ É r pH  Z  }  f ” \      Òd ” 5 Å q • ¸ y Œ ™™ è   H  ⠆ ¾ Ó$ í `  ¦ ˜ Ð

%

i Ü ¼
, Fe 82 Nb ₈ B ₁₀ ½ + ËF K _   â Ä º\   H pH ° ú כ\   _  % ò

†

¾ Ó`  ¦ ~ à Ît  · ú §  H  כ Ü ¼– Ð ˜ Г   .

0.01 M, 0.1 M _  NaCl à º6   xÓ  o\ " f 0.001 V/s_  5 Å q

•

¸– Ð „  0 A\  ¦    or v €  " f 8 £ ¤& ñ ô  Ç Fe ₈₀ Nb ₁₀ B ₁₀ ½ + ËF K õ

 Fe ⁸² Nb 8 B 10 ½ + ËF K _  ì  rF G / B G‚  `  ¦ Fig. 6 \ 
 ? /% 3  Ü

¼ 9, Fig. 6_  ì  rF G / B G‚  Ü ¼– РÒ'  % 3 “ É r E corr ü < E ^pit \  ¦ Fig. 7 \  כ ¹€  • # Œ
 ? /% 3  . 0.01 M NaCl à º6   xÓ  o\ 

"

f Fe 80 Nb ₁₀ B ₁₀ ½ + ËF K _   Òd ” „  0 A  H €  • -0.27 V SCE % i  Ü

¼ 9, Fe ⁸² Nb 8 B 10 ½ + ËF K _   â Ä º\   H €  • -0.80 V ^SCE – Ð Fe _  † < Ê| ¾ Ós  7 £ x  “ ¦ Nb_  † < Ê| ¾ Ós  y Œ ™™ è½ + Éà º2 Ÿ ¤  Òd ” 

„

 0 A y Œ ™™ è   H  ⠆ ¾ Ó`  ¦ ˜ Ð% i  .  Ò1 l x I  „  À Óx 9 • ¸  H 10 ⁻⁴ A/cm ²   H ~ ½ ÓÜ ¼– Ð Â Òd ” „  0 A Ò'  €  • 1.2 V SCE & ñ

•

¸ t  Â Ò1 l x I   1 l x`  ¦
 ? /% 3 Ü ¼ 9,  Ò1 l x I  x } Œ •s    õ

÷ &€  " f
 
  H / B Nd ” „  0 A  H €  • 0.8 V SCE % i  . ì ø ̀  ,

Fig. 7. (Color online) (a) Corrosion potential (E _corr ) and (b) pitting potential (E _pit ) of Fe-Nb-B amorphous alloys as functions of NaCl concentrations.

Fe 82 Nb 8 B 10 ½ + ËF K _   â Ä º\   H  Ò1 l x I  % ò % i s 
 
t 

· ú

§€ Œ ¤ . 0.1 M_  NaCl à º6   xÓ  o\ " f Fe ⁸⁰ Nb 10 B 10 ½ + ËF K _  Â

Òd ” „  0 A  H €  • -0.49 V SCE – Ð 0.01 M_   â Ä º˜ Ð  ± ú > 

 z Œ ¤Ü ¼ 9, Fe 82 Nb ₈ B ₁₀ ½ + ËF K _   â Ä º\   H  Òd ” „  0 A

€



• -0.81 V SCE – Ð 0.01 Mõ   _  s  \ O % 3  . ¢ ¸ô  Ç Fe 80 Nb 10 B 10 ½ + ËF K _   â Ä º  Ò1 l x I  „  À Óx 9 • ¸  H €  • 10 ⁻⁴

∼ 10 ⁻³ A/cm ² Ü ¼– Ð 0.01 M NaCl à º6   xÓ  o\ " f ˜ Ð  €  •ç ß – Z

 } € Œ ¤Ü ¼ 9, / B Nd ” „  0 A  H 0.53 V SCE – Ð 0.01 M 6   xÓ  o\ " f˜ Ð



  © œ@ /& h Ü ¼– Ð ± ú “ É r ° ú כ`  ¦ ˜ Ð% i  . Fe 82 Nb ₈ B ₁₀ ½ + ËF K s  Â Ò 1

l

x I  o ÷ &t  · ú §“ É r ì ø ̀  , Fe ₈₀ Nb ₁₀ B ₁₀ ½ + ËF K _   â Ä º\  Â Ò 1

l

x I  ½ ¨ç ß –s 
 è ß –  כ Ü ¼– Ð p À Ò# Q ^  ¦ M :, Fe† < Ê| ¾ Ós  ± ú 

“

¦ Nb † < Ê| ¾ Ós  Z  }“ É r ½ + ËF K _   Òd ” $ † ½ Ó$ í s   © œ@ /& h Ü ¼– Ð Z  }



“ ¦ ó ø Íé ß –  ) a  .

IV. + s Ç Â ] Ø



© œ“ : r \ " f pH ° ú כõ  NaCl à º6   xÓ  o 0 l x • ¸\    É r ì  rF Gz  ´ +

«

>`  ¦ # Œ q & ñ | 9  ½ + ËF K Fe 80 Nb 10 B 10 õ  Fe ⁸² Nb 8 B 10 _  „   l

 o† < Æ& h   Òd ” : £ ¤$ í `  ¦ › ¸  % i  . pH 2, pH 7, pH 12 ¢ - a

800 New Physics: Sae Mulli, Vol. 64, No. 8, August 2014

Ø

 æ6   xÓ  o\ " f — ¸¿ º  Ò1 l x I   1 l x`  ¦ % i Ü ¼ 9, Fe † < Ê| ¾ Ós  ± ú 

“

¦ Nb † < Ê| ¾ Ós  Z  }`  ¦ à º2 Ÿ ¤ ? /d ” $ í s  Ä ºÃ º > 
 z Œ ¤ .

Fe ₈₀ Nb ₁₀ B ₁₀ ½ + ËF K“ É r pH  Z  }  | 9 à º2 Ÿ ¤  Òd ” „  À Ó(i corr )

° ú

כs  ± ú  t 
, Fe ⁸² Nb 8 B 10 ½ + ËF K“ É r í ß –$ í • ¸\    É r    o

  _  \ O   H  כ Ü ¼– Ð
 z Œ ¤ . 0.1 Mõ  0.01 M NaCl à º 6

  xÓ  o\ " f  H Fe 82 Nb 8 B 10 ½ + ËF K s   Ò1 l x I  o ÷ &t  · ú §“ É r ì ø Í

€

  Fe 80 Nb 10 B 10 ½ + ËF K _   â Ä º\   Ò1 l x I  ½ ¨ç ß –s 
 è ß –  כ Ü

¼– Ð p À Ò# Q ^  ¦ M : NaCl à º6   xÓ  o \ " f Fe † < Ê| ¾ Ós  ± ú “ ¦ Nb

†

< Ê| ¾ Ós  Z  }“ É r  â Ä º\  / B Nd ” $ † ½ Ó$ í s  Z  }  “ ¦ ó ø Íé ß –  ) a  .

REFERENCES

[1] K. Masumoto and K. Fukamichi, Amorphous Alloys- the Properties of Matter and Applications (AGUNE, Tokyo, 1982), p. 80.

[2] R. W. Cahn, P. Haasen and E. J. Kramer, Materials Science and Technology 15 (VCH, Weinheim, 1991), p. 61.

[3] K. Masumoto, K. Suzuki, H. Hujimori and K.

Hashimoto, Materials Science of Amorphous Metals (O-MU, Tokyo, 1982), p. 271.

[4] H. G. Kim, M. S. Kim and W. N. Myung, J. Korean Phys. Soc. 49, 1630 (2006).

[5] D. Szewieczek and A. Baron, J. Mater. Process.

Technol. 164, 940 (2005).

[6] K. Hashimoto, Sci. Rep. RITU A 26, 233 (1978).

[7] Y. Sakurai, Y. Hamakawa, T. Masumoto, K. Shi- rae and K. Suzuki, Current Topics in Amorphous Materials (North-Holland, Tokyo, 1993), p. 111.

[8] M. Naka, K. Hashimoto and T. Masumoto J. Non- Cryst. Solids 355, 31 (1979).

[9] N. A. Mariano, C. A. C. Souza, J. E. Maya and S.

E. Kuri, Mater. Sci. Eng. A 354, 1 (2003).

[10] H. Zohdi, H. R. Shahverdi and S. M. M. Hadavi,

Electrochem. Commun. 13, 840 (2011).