Skip to main content
SUPERVISOR
Mohmmad ali Golozar,Abdolmajid Eslami
محمدعلی گلعذار (استاد راهنما) عبدالمجید اسلامی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Hassan Panahi
حسن پناهی

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 بررسی خوردگی و ترک‌خوردگی، دو فولاد زنگ نزن آستنیتی 304 و 316 در محلول متیل دی اتانول آمین فعال‌شده آزمون‌های خوردگی توسط پلاریزاسیون سیکلی انجام شد و هم‌زمان از نمونه‌های U-bend نیز برای بررسی ترک‌خوردگی توأم با تنش استفاده گردید. آزمون‌ها در دو مرحله انجام شد که در مرحله اول اثر غلظت محلول آمین و دمای محلول بر رفتار خوردگی و ترک‌خوردگی بررسی شد و در مرحله دوم اثر نوع و غلظت اسید فرمیک، استیک و اگزالیک به عنوان محصولات تجزیه آمین، بر خوردگی و ترک‌خوردگی فولادهای زنگ نزن 304 و316 مورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس نتایج آزمون‌های انجام‌شده در مرحله اول، با افزایش غلظت محلول آمین خوردگی و ترک‌خوردگی هر دو فولاد تشدید می شود که علت آن را بایستی در واکنش‌های مربوط به جذب گاز CO 2 و تولید یون‌های بی‌کربنات و هیدروژن دانست. میزان خوردگی و شدت ترک‌خوردگی برای فولاد 304 مشهودتر می‌باشد. همچنین افزایش دمای محلول آمین از 25 به 70 درجه سانتی گراد باعث افزایش اندازه ترک ها و تشدید خوردگی می گردد که علت اصلی آن افزایش تولید یون هیدروژن و افزایش نرخ نفوذ و اکتیویته شیمیایی هیدروژن می‌باشد. نظر به اینکه در نمودارهای حاصل از آزمون پلاریزاسیون سیکلی اثری از حلقه پس‌ماند مشاهده نمی شود، همچنین در سطح نمونه‌ها پس از هر آزمون خوردگی نیز حفره مشاهده نشد شروع ترک از حفرات بعید به نظر می رسد. نتایج آزمون‌های مرحله دوم نشان می دهند خوردگی و خوردگی توأم با تنش در محیط آمین حاوی اسیدهای آلی تشدید می شوند. هردو فولاد دچار ترک‌خوردگی شدیدتری می شوند. از میان اسیدهای آلی استفاده‌شده در این پژوهش، تغییرات غلظت اسید فرمیک باعث تغییر محسوس رفتار خوردگی هر دو فولاد می شود درحالی‌که این حساسیت برای محلول‌های حاوی اسید استیک و اگزالیک مشاهده نمی شود. از طرفی اسید اگزالیک نرخ خوردگی و شدت ترک‌خوردگی بیشتری در مقادیر کمتر نسبت به اسید دیگر ایجاد می نماید. هرچند نمودارهای حاصل از آزمون خوردگی در حضور اسیدهای آلی نیز دارای حلقه پس‌ماند منفی هستند و در سطح نمونه‌های آزمون الکتروشیمی اثری از حفره دیده نمی شود، لیکن مکانیزم شروع ترک‌خوردگی در حضور تنش تغییر می کند و تشکیل و به هم پیوستن حفرات نیز به‌عنوان یک مکانیزم دیگر برای شروع ترک‌خوردگی مطرح می شود.

تحت نظارت وف ایرانی