Skip to main content
SUPERVISOR
Mohmmad ali Golozar,Abdolmajid Eslami
محمدعلي گلعذار (استاد راهنما) عبدالمجيد اسلامي (استاد راهنما)
 
STUDENT
Hassan Panahi
حسن پناهي

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Corrosion and crackin behavior of grade 304 and 316 austenitic stainless steels in Activated Methyl diethanolamine (aMDEA)
Inorder to investigate corrosion behavoiur of grade 304 and 316 stainless steels, cyclic polarization techniqe was used. Also U-bend specimens were used for cracking tests. All of tests were done in two steps, first the effect of concentration and temperature of pure amine solution on corrosion and cracking susceptibility was observed. Then the effet of type and concentration of formic, acetic and oxalic acids was investigated while they were added to amine solution as degradation products. Corrosion and cracking of both 316 and especially 304 stainless steels increase, as amine concentration increase. It is due to higher amounts of CO 2 absorption and bicarbonate and hydrogen production. By temperature increment from 25 to 70 ?C, corrosion and cracking succeptibility of 304 and 316 stainless steels increase, since hydrogen diffusion and chemical activation are depended on temperature. Pitting wolud not be probable regarding that there was not seen positive hystersis loop on cyclic polarization curves and no pits was observed on the surface of specimens after each test. Results of second step test shown that both materials suffered more damages form corrosion and cracking in presence of organic acids. Both 304 and 316 stainless steels are more sensitive to concentration changes of formic acid than acetic and oxalic acids. Oxalic acid seemed to be the most aggressive agent from all organic acids added to amine solution. How ever there was not seen positive hystersis loop on cyclic polarization curves resulted from acid added amine solution, but formation of pits on the surface of U-bends is an indication of cracking mechanism which would be gathering of pits in presence of tensile stress.
به‌منظور بررسي خوردگي و ترک‌خوردگي، دو فولاد زنگ نزن آستنيتي 304 و 316 در محلول متيل دي اتانول آمين فعال‌شده آزمون‌هاي خوردگي توسط پلاريزاسيون سيکلي انجام شد و هم‌زمان از نمونه‌هاي U-bend نيز براي بررسي ترک‌خوردگي توأم با تنش استفاده گرديد. آزمون‌ها در دو مرحله انجام شد که در مرحله اول اثر غلظت محلول آمين و دماي محلول بر رفتار خوردگي و ترک‌خوردگي بررسي شد و در مرحله دوم اثر نوع و غلظت اسيد فرميک، استيک و اگزاليک به عنوان محصولات تجزيه آمين، بر خوردگي و ترک‌خوردگي فولادهاي زنگ نزن 304 و316 مورد ارزيابي قرار گرفت. بر اساس نتايج آزمون‌هاي انجام‌شده در مرحله اول، با افزايش غلظت محلول آمين خوردگي و ترک‌خوردگي هر دو فولاد تشديد مي شود که علت آن را بايستي در واکنش‌هاي مربوط به جذب گاز CO 2 و توليد يون‌هاي بي‌کربنات و هيدروژن دانست. ميزان خوردگي و شدت ترک‌خوردگي براي فولاد 304 مشهودتر مي‌باشد. همچنين افزايش دماي محلول آمين از 25 به 70 درجه سانتي گراد باعث افزايش اندازه ترک ها و تشديد خوردگي مي گردد که علت اصلي آن افزايش توليد يون هيدروژن و افزايش نرخ نفوذ و اکتيويته شيميايي هيدروژن مي‌باشد. نظر به اينکه در نمودارهاي حاصل از آزمون پلاريزاسيون سيکلي اثري از حلقه پس‌ماند مشاهده نمي شود، همچنين در سطح نمونه‌ها پس از هر آزمون خوردگي نيز حفره مشاهده نشد شروع ترک از حفرات بعيد به نظر مي رسد. نتايج آزمون‌هاي مرحله دوم نشان مي دهند خوردگي و خوردگي توأم با تنش در محيط آمين حاوي اسيدهاي آلي تشديد مي شوند. هردو فولاد دچار ترک‌خوردگي شديدتري مي شوند. از ميان اسيدهاي آلي استفاده‌شده در اين پژوهش، تغييرات غلظت اسيد فرميک باعث تغيير محسوس رفتار خوردگي هر دو فولاد مي شود درحالي‌که اين حساسيت براي محلول‌هاي حاوي اسيد استيک و اگزاليک مشاهده نمي شود. از طرفي اسيد اگزاليک نرخ خوردگي و شدت ترک‌خوردگي بيشتري در مقادير کمتر نسبت به اسيد ديگر ايجاد مي نمايد. هرچند نمودارهاي حاصل از آزمون خوردگي در حضور اسيدهاي آلي نيز داراي حلقه پس‌ماند منفي هستند و در سطح نمونه‌هاي آزمون الکتروشيمي اثري از حفره ديده نمي شود، ليکن مکانيزم شروع ترک‌خوردگي در حضور تنش تغيير مي کند و تشکيل و به هم پيوستن حفرات نيز به‌عنوان يک مکانيزم ديگر براي شروع ترک‌خوردگي مطرح مي شود.

تحت نظارت وف ایرانی