بررسي خوردگي رفتگي پوشش نيتريد كروم روي فولاد API 5L X65

كارشناسي ارشد

خوردگي رفتگي پديده¬اي پيچيده¬ است كه شامل اثرات متقابل بين فرآيند مكانيكي رفتگي حاصل از ذرات جامد و فرآيند الكتروشيميايي حاصل از خوردگي است. اين پديده در پالايشگاهاي نفت و گاز، خطوط لوله، پمپ¬ها، صنايع خودرو و صنايع هوايي قابل ‌مشاهده است. در اين پژوهش رفتار خوردگي رفتگي فولاد API 5L X65 داراي پوشش نيتريد كروم مورد بررسي قرارگرفته است. نيتريد كروم از طريق دو مرحله پوشش دهي، آبكاري كروم ‌سخت و نيتروژن دهي پلاسمايي به¬دست آمد. آبكاري كروم‌ سخت در محلول استاندارد ( g.l -2250 اسيد كروميك و g.l -25/2 اسيدسولفوريك) در دماي ◦C60، زمان يك ساعت و چگالي جريان A.dm-2 60 انجام شد. در ادامه، نيتروژن دهي پلاسمايي در دماي ◦C 530 و زمان 10 ساعت انجام شد. آزمايش خوردگي رفتگي در حالت اول در دوغابي حاوي wt NaCl% 5/3، wt SiO2% 3 در سرعت¬هاي m.s-2 4، 5، 6، 5/7 در زاويه ثابت ◦90 و در حالت دوم تحت سرعت ثابت m.s-2 5 و زواياي ◦30، ◦45، ◦60، ◦90 انجام شد. ميزان تخريب از طريق خوردگي رفتگي، خوردگي كل و رفتگي كل به‌طور مجزا براي فولاد X65 و نمونه¬هاي پوشش-دهي شده، تعيين شد. خوردگي كل با استفاده از دستگاه پتانسيواستات به‌طور هم‌زمان با آزمون خوردگي رفتگي به¬دست آمد. شناسايي فاز¬هاي پوشش توسط آناليز پراش پرتو ايكس (XRD) و بررسي مورفولوژي سطح نمونه¬ها قبل و بعد از آزمايش¬ها با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) انجام شد. نتايج خوردگي رفتگي نشان داد كه فولاد X65 حداكثر تخريب را در زاويه ◦45 (mg.cm-2h-1 85/3) داشته و با افزايش زاويه، تخريب كاهش پيداكرده است. با افزايش زاويه جت دوغاب در پوشش، ميزان تخريب افزايش پيداكرده است به‌طوري‌كه در زاويه ◦90 (mg.cm-2h-1 61/2) حداكثر تخريب مشاهده شده است. همچنين با افزايش سرعت جت دوغاب روي نمونه¬هاي پوشش-دهي شده و فولاد ميزان تخريب افزايش پيداكرده است. به‌طوركلي نمونه¬هاي پوشش¬دهي شده مقاومت بيشتري نسبت به فولاد X65 در آزمون خوردگي رفتگي داشته¬اند. با بررسي¬هاي انجام‌شده در رابطه با مكانيسم غالب در آزمون خوردگي رفتگي، نتايج حاصله در هردو حالت نشان داد كه رفتگي مكانيسم غالب است.

191347

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر سيد مرتضي مسعود پناه

شناسايي و انتخاب مواد

دكتر منصور سلطانيه