پایان نامه: بررسی تأثیر عملیات حرارتی بر رفتار مکانیکی و خوردگی فولاد زنگ نزن مارتنزیتی AISI 420

فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی به طور همزمان با دارا بودن خواص مکانیکی بهینه، مقاومت به خوردگی و مقاومت به سایش بالایی از خود نشان داده اند و به طور گسترده ای در صنایع پتروشیمی، دریایی، هوا فضا و صنایع غذایی مورد استفاده قرار می گیرند.در این تحقیق خواص مکانیکی، خوردگی و ریزساختار فولاد زنگ نزن مارتنزیتی AISI 420 پس از عملیات حرارتی مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. پارامترهای دمای آستنیته کردن و نرخ سرمایش به منظور بهینه کردن خواص مکانیکی و خوردگی این فولاد مورد بررسی قرار گرفتند. پس از انجام عملیات حرارتی تست های مکانیکی سختی سنجی و کشش و تست خوردگی پولاریزاسیون بر روی نمونه ها انجام شد. همچنین نمونه ها پس از آزمون کشش و تست خوردگی، برای تعیین مکانیزم شکست و خوردگی با میکروسکوپ الکترونی عبوری (SEM) و آزمون تفرق اشعه ایکس(XRD) مورد بررسی قرار گرفتند. با بررسی نتایج بدست آمده از آزمون های مکانیکی و خوردگی، شرایط عملیات حرارتی بهینه برای رسیدن به خواص مکانیکی و خوردگی مطلوب را تعیین کردیم.

دانلود فایل pdf این مقاله از اینجا

 

خسارتهای خوردگی و راهکاری کامپوزیتها

یکی از مباحث بسیار مهم علمی ، فنی و اقتصادی که کم تر از یکصد سال است توجه دانشمندان و پژوهشگران را به خود جلب کرده و مطالعات بسیار زیادی بر روی آن صورت گرفته و می گیرد ، خوردگی و به ویژه خوردگی فلزات است . خوردگی در اصل تخریبیا فساد یک ماده در اثر واکنش با محیط پیرامون خود است .

خوردگی پدیده ای مخرب و هزینه آفرین است که همه ساله موجب هدر رفتن مبالغ هنگفتی از سرمایه کشور می شود . مصرف رو به افزایش مواد  شیمیایی خورنده و لزوم برقراری شرایط عملیاتی مختلف و بحرانی در واحدهای صنعتی ، سبب زیان های مالی و جانی فزاینده ای شده است . خوردگی علاوه بر صرف هزینه های بسیار گزاف که به صورت مستقیم و غیرمستقیم توسط صاحبان صنایع پرداخت می شود ، تأثیرات منفی دیگری نیز همانند از دست رفتن انرژی ، ماده ، ایمنی و خطرات زیست محیطی را به همراه خواهد داشت .

اثر هیدروژن بر رفتار خوردگی تنشی فولاد خط لوله X‐65 در محیط بی کربنات با pH نزدیک خنثی

ترک ناشی از خوردگی تنشی (SCC) یکی از مهمترین عوامل تخریب خطوط لوله فولادی نفت و گاز مدفون در خاک می باشد. در این پژوهش اثر هیدروژن بر رفتار خوردگی تنشی فولاد خط لوله API‐X65 در محلول بی کربنات سدیم با pH نزدیک خنثی بررسی شد. آزمون کشش با نرخ کرنش آهسته (SSRT)، ولتامتری سیکلی و اندازه گیری جریان اکسیداسیون هیدروژن جذب شده، در محلول 0/01 M NaHCO3 در دو دمای محیط و 60°C انجام گرفت. محاسبه غلظت هیدروژن جذب شده درون فولاد خط لوله و بررسی اثر آن بر حساسیت به SCC نشان داد که جذب هیدروژن در پتانسیل های کاتدی می تواند باعث تسریع SCC در فولاد گردد؛ همچنین در دمای 60°C به علت جذب هیدروژن بیشتر به درون فولاد، حساسیت به SCC بالاتر است. بررسی سطح مقطع شکست نمونه ها با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) نیز نشان داد که نمونه آزمایش شده در هوا دارای مقطع شکست نرم بوده درحالی که در همه نمونه های آزمایش شده در محلول خورنده، مناطق شکست ترد حاوی کلیواژ مشاهده شد. همچنین این مشاهدات نشان داد که جذب هیدروژن به درون فولاد می تواند باعث تسهیل در جوانه زنی حفره و میکروترک در نزدیکی سطح خارجی فولاد گردد.

دانلود فایل pdf این مقاله از اینجا

مقایسه فوق آبگریزی و رفتار خوردگی پوششهای میکرو- نانوساختار نیکل و نیکل- کبالت بر روی زیرلایه مس

در این تحقیق، پوششهای فوق آبگریز نیکل-کبالت و نیکل با ساختار مخروطی میکرو- نانومتری توسط یک و دو مرحله رسوبدهی با جریانهای مستقیم روی زیرلایه مسی تولید شدند. با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی، آزمون اندازهگیری زاویه تماس، آزمون امپدانس الکتروشیمیایی و پلاریزاسیون تافل، ساختار، ترشوندگی و مقاومت به خوردگی نمونهها ارزیابی گردید. نتایج نشان داد که با قرارگیری نمونه ها در معرض هوا به مدت دو هفته، رفتار ترشوندگی پوششهای میکرو- نانوساختار پایه نیکل از حلات فوق آب دوستی به فوق آبگریزی تغییر میکند. نتایج حاصل از آزمونهای خوردگی نشان داد که تغییر رفتار ترشوندگی از حلات آبدوستی به آبگریزی سبب افزایش مقاومت به خوردگی پوشش نیکل )10 برابر( و پوشش نیکل- کبالت )100برابر( نسبت به پوششهای اولیه آنها شده است. مقایسه رفتار دو نوع پوشش نشان داد که پوشش فوق آب گریز نیکل از مقاومت به خوردگی بالاتری نسبت به پوشش فوق آب گریز نیکل-کبالت برخوردار است.

دانلود فایل pdf این مقاله از اینجا

بررسی رفتار خوردگی رنگ POLY UREA اعمال شده روی فولاد ساده کربنی توسط امپدانس الکتروشیمیایی

استفاده از پوششهای آلی ازجمله روشهای مرسوم حفاطت و کنترل خوردگی مـی باشـد. گروهـی از ایـن پوششها به عنوان سدی (Barrier) در مقابل عوامل خورنــده عمل کرده و مـانع ر سیـــدن آنهـا بـه سطـــح میشوند. یکی از جدیدترین پوششهای مـورد اسـتفاده بـدین منظـور، polyurea مـیباشـد. ایـن رنـگ در شرایط متنوع آب و هوایی و همچنین در شرایط مختلف کاری از جمله صنایع نفت و گـاز، صـنایع غـذایی و... جهت کاهش و کنترل خوردگی کاربرد دارد . در این تحقیق به بررسی خواص خـوردگی ایـن پوشـش پرداختـه شـده اسـت. جهـت بررسـی ایـن رنـگ آزمـونهـای امپـدانس الکتروشـیمیایی و پتانـسیومتری در محلول3/5% وزنی نمک طعام نیز انجام شد . نتایج نشانگر آن است که این رنگ از مقاومـت بـه خـوردگی مناسبی در محیطهای خورنده حاوی کلر با ایجاد سد مناسب در برابـر نفـوذ یـون هـای خورنـده، برخـوردار است. 

دانلود فایل pdf این مقاله از اینجا

خوردگی داغ دیرگدازهای مولایت-کوردیریت

در این مقاله، چگونگی تشکیل نانوکوردیریت درجا در دیرگداز مولایت ، آزمون‌های غیرمخرب، خواص حرارتی، رفتار مکانیکی و خواص فیزیکی-شیمیایی این دیرگداز در هنگام خوردگی داغ، مورد بررسی قرار گرفته است. استفاده از مواد اولیه به نسبت‌های متفاوت برای کامپوزیت‌های مختلف به گونه ای بود که درصد کوردریت از 50 تا 100درصدوزنی تغییر کرده است. نمونه ها بعد از زینترینگ در دماهای مختلف، مورد بررسی قرار گرفت.

ارزیابی خواص الکتروشیمیایی و خوردگی فولاد AISI H13 بوردهی شده توسط فرآیند پلاسمای الکترولیتی

اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) یک روش الکتروشیمیایی است که در آن یـک پتانـسیل بـا دامنه تغییرات کم اعمال می شود و جریان عکسالعمل آن اندازهگیری مـیشـود و بـا اسـتفاده از رابطـه بـین ولتاژ و جریان میتوان در خصوص سرعت خوردگی و یا دیگـر عوامـل الکتروشـیمیایی قـضاوت کـرد . بـه منظور درک بهتر خواص الکتروشـیمیایی و خـوردگی فـولاد H13 پوشـش داده شـده توسـط فراینـد PEB آزمایش پلاریزاسیون خطی (PDS) نیز روی نمونهها انجام شد. سطحی کـه خـورده مـیشـود دارای هـر دو i بـرای واکـنش c واکنش اکسیداسیون و احیاء است . هر یک از این واکنش ها تولید یک جریان مـی کننـد. کاتدی و ia برای واکنش آندی اندازهگیری شد. عامل مهم در تعیین سرعت خوردگی ia اسـت. چـرا کـه i قابــل انــدازهگیــری اســت. مطالعــات i a و i c یعنــی اخــتلاف net طبــق اصــول الکتروشــیمیایی، فقــط الکتروشیمیایی و خوردگی فولادهای بور دهی شده، در محلول 3/5% کلرور سدیم توسط اسپکتروسـکوپی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) و پلاریزاسیون پتانـسیو دینامیـک (PDS) انجـام شـد . انـدازه گیـری امپـدانس امکان بررسی لحظهای تغییرات سطحی نمونه های بور دهی شـده را فـراهم مـی سـازد. بـه طـور کلـی، نتـایج آزمایش نشان دهنده عدم تغییر محسوس مقاومت به خوردگی نمونه های مورد عملیات قرار گرفته به واسطه فازهای سطحی تشکیل شده اسـت . در ایـن تحقیـق نتـایج بدسـت آمـده از آزمـایش هـای اسپکتروسـکوپی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) پلاریزاسیون پتانسیو دینامیک(PDS) مورد ارزیابی و مقایسه نیز قرار گرفت.

دانلود فایل pdf این مقاله از اینجا

ارزیابی ریزساختار و مقاومت به خوردگی مقطع جوشکاری شده توسط روش جوشکاری قوسی فلز-گاز

آلیاژهای سری 5xxx آلومینیم به دلیل دارا بودن خواص ویژه در صنعت کاربردهای فراوان دارند. رفتار خوردگی این آلیاژ در محیطهای صنعتی از جمله آب دریا از جمله مسایلی است که مورد توجه بسیاری از محققان قرار دارد. با توجه به تولید قطعات بزرگ در صنعت و نیاز به اتصالدهی این آلیاژها، در این تحقیق به بررسی تاثیر تعداد پاس جوشکاری بر ریزساختار و رفتار خوردگی مقاطع جوش آلیاژ آلومینیم Al5083-H321 پرداخته شد. بدین منظور نمونه های آلیاژ مذکور به روش جوشکاری قوسی فلز-گاز )GMAW( و با استفاده از فلز پرکننده ER5183 با یک، دو و سه پاس جوشکاری شدند. به منظور ارزیابی ساختار میکروسکوپی از متالوگرافی نوری و الکترونی استفاده شد. ارزیابی خواص خوردگی از طریق اندازهگیری پتانسیل مدار باز، آزمون غوطهوری در محلول 3.5% NaCl و آزمونهای پالریزاسیون انجام شد.

دانلود فایل pdf این مقاله از اینجا

ممانعت از خوردگی فولاد در اسید نیتریک

اسید نیتریک با فرمول شیمیایی HNO₃ یک اسید معدنی بسیار خورنده محسوب می‌شود. اکثر فلزات از جمله فولاد در معرض این اسید خورده می‌شوند. از جمله رایج ترین مشکلات انتخاب مواد مربوط می‌شود به انتخاب جنس مخازن نگه‌دارنده اسید نیتریک. به علت غلظت بالای اسید موجود در این مخازن و همچنین ماندگاری بالای اسید در این مخازن انواع خوردگی از جمله خوردگی Pitting اتفاق می‌افتد. این نوع خوردگی مخصوصاً زمانی اتفاق می‌افتد که جنس مخزن از مواد مستعدی چون فولاد زنگ‌نزن انتخاب شود. در صورت استفاده نکردن از بازدارنده‌های شیمیایی قیمت این نوع مخازن به علت جنس مخصوص بسیار گران تمام می‌شود.

بررسى رفتار پسیواسیون نمونه های عملیات حرارتى شده برنز آلومینیوم نیکل دار توسط امپدانس و نویز

درایــن مقالــه از آلیاژ برنز آلومینیم نیــکلدار (C95520) که در تحــت عملیات حرارتــی قرارگرفته به مــدت 75 روز و تماس با آب دریا قرار داشــت، استفاده گردید. بررسیهای عملیات حرارتی متالوگرافــی بــر روی نمونه های مرجــع و شده، پس از تماس با آب دریا انجام گرفت، تا میکروساختار الکترونی مجهز به سیستم آنها توســط میکروسکوپ نوری و آنالیزعنصــریx-ray مطالعــه شــود. جهت تعییــن مقاومت لایه پسیو تشــکیل شده بر روی ســطوح نمونه ها، از روش نوین نویز الکترو شــیمیایی با استفاده از دستگاه پیشــرفته و آمپرمتــر با مقاومت صفر به همراه روشهای الکتروشــیمیایی طیف سنجی آمپدانس استفاده گردید. پلاریزاســیون خطی و با توجه به پتانســیلهای پسیواســیون ناشــی از منحنیهای مقاومتهای پسیواسیون حاصل از منحنیهای پلاریزاسیون و نایکویســت، این نتیجه حاصل گردید که نمونه هدف، تحت تأثیر پلاریزاســیون غلظتی قرار داشــته است. نمونه هدف با کدگذاری عدد 14 مشــخص شــده بود که در دمای675 °C در دمای بــرای مدت 45 دقیقه عملیات حرارتــی گردیده و اتاق، نرماله شده بود. میزان پایین شروع پتانسیل پسیواسیون بــرای نمونه هدف، نشــان دهنده شــرایط بهتــر آن از نقطه نظر پسیو شــدن اســت. آنالیز دادههای نویز الکتروشیمیایی پتانسیل مقایســه 40 داده از نویز جریان و توســط ارزیابی و اندازهگیری شــده نمونههای در تمــاس با آب دریا برای 75 روز، نشــان داد که جریان خوردگــی مربوط به نمونه مرجع دو برابر جریان نمونه هدف بوده اســت. با توجه به تصاویر ماکروســکوپی نمونه ها، مشــخص گردید که مناطق پرلیتی در نمونه هدف، بســیار کمتر از مناطق مشابه در نمونه مرجع خورده شده بود. بررسیهای بیشتر نشان داد که خوردگی در کلیه نمونه ها در فازهای انتخابی بهصورت خوردگی حفرهای اتفاق افتاده بود.

دانلود فایل pdf این مقاله از اینجا