Skip to main content
SUPERVISOR
MohammadReza Toroghinejad,Mohmmad ali Golozar,Abdolmajid Eslami
محمدرضا طرقی نژاد (استاد راهنما) محمدعلی گلعذار (استاد مشاور) عبدالمجید اسلامی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Shaghayegh Riyahisamani
شقایق ریاحی سامانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396

TITLE

Evaluation on the effect of chloride concentration on corrosion resistance and initiation of stress corrosion cracking (SCC) of 304, 316 and 2205 stainless steels in activated methyl diethanolamine (?MDEA)
به­ منظور بررسی مقاومت به خوردگی فولادهای زنگ­نزن 304، 316 و 2205 در محلول متیل دی اتانول آمین فع ال­شده به همراه غلظت­های متفاوت یون کلر از آزمون­های تافل، پلاریزاسیون سیکلی و طیف ­سنجی امپدانس الکتروشیمیایی استفاده شد; همچنین از آزمون U-bend برای بررسی ترک ­خوردگی توأم با تنش استفاده گردید. در مرحله­ ی دوم بافت فولادهای زنگ ­نزن مورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس نتایج، با افزایش غلظت کلرتاppm 10000 در محلول آمین به ­ترتیب خوردگی فولادهای 304، 316 و2205 تشدید می ­شود که علت آن مربوط به واکنش­ های یون کلر درون محلول آمین به­ واسطه شعاع کوچک آن، تشکیل نمک­ های مقاوم در برابر حرارت و فساد محلول آمین می ­باشد. در نتیجه فساد محلول آمین قدرت جذب گاز CO 2 کاهش می­ یابد و منجر به تولید یون ­های بی­ کربنات و هیدروژن بیشتری می­ شود. در غلظت ppm20000 یون کلر، میزان خوردگی فولاد 2205 نسبت به دو فولاد دیگر بیشتر بود و علت اصلی این امر به ­دلیل توزیع غیریکنواخت تنش در فاز آستنیت و فریت می ­باشد. همچنین افزایش دمای محلول آمین از 25 به 70 درجه سانتی­گراد منجر به تشدید خوردگی به­ میزان 3 برابر شد، که علت اصلی آن افزایش یون هیدروژن و افزایش نرخ نفوذ و اکتیویته شیمیایی هیدروژن تشخیص داده شد. نظر به اینکه در نمودارهای حاصل از آزمون­ پلاریزاسیون سیکلی در محیط آمین حاوی کلر حلقه پسماند مشاهده شد، همچنین در سطح برخی نمونه­ ها پس از آزمون خوردگی حفره مشاهده شد، حفره ­دار شدن مکانیزم اصلی خوردگی می باشد و حفره ­ها محل ­های ترجیحی شروع ترک بودند. از طرفی حفره­هایی بر سطح نمونه­ های U-bend مشاهده شد لذا مکانیزم شروع ترک ­خوردگی در حضور تنش نیز حفره ­دارشدن و پیوستن حفرات تشخیص داده شد. با بررسی بافت کریستالوگرافی نمونه­ ها در حالت تخت و تحت تنش مشاهده شد که در اثر اعمال تنش به ­ترتیب شدت بافت فولادهای زنگ ­نزن 2205، 316 و 304 افزایش می­ یابد و مؤلفه ­های Brass، Goss و Copper شدت می ­یابند. در اثر اعمال تنش جهت­ گیری دانه ­ها تغییر می­ کنند و توزیع تنش در تمامی دانه­ ها یکنواخت نخواهد بود و دانه­ هایی که تمرکز تنش بیشتری را دارا هستند محل­های مناسبی جهت اشاعه ­ی ترک­ خوردگی هستند. To evaluate the corrosion resistance of stainless steels 304, 316 and 2205 in activated methyl diethanolamine solution with different concentrations of chloride ions, TOEFL, cyclic polarization and electrochemical impedance spectroscopy tests were used; The U-bend test was also used to investigate the stress corrosion cracking. In the second stage, the texture of stainless steels was evaluated. According to the results, corrosion of 304, 316 and 2205 steels is enhanced by increasing chloride concentration up to 10000 ppm in amine solution due to chloride ion reactions in amine solution due to its small radius, heat resistant salt formation and Corruption amine solution. As a result of the corruption of the amine solution, the CO 2 gas absorption power is reduced, resulting in the production of more bicarbonate and hydrogen ions. At the concentration of 20000 ppm chloride, the corrosion rate of the 2205 steel was higher than that of the other two steels due to the uneven distribution of stress in the austenitic and ferrite phases. Also, increasing the temperature of the amine solution from 25 to 70 °C resulted in a 3-fold increase in corrosion, the main reason being the increase in hydrogen ion and the increase in the rate of diffusion and chemical activity of hydrogen. As in the diagrams of the cyclic polarization test in the amine solution containing chloride, the residual loop was observed also in the surface of some specimens after the corrosion test the cavity is the main corrosion mechanism and the holes were the preferred sites of cracking. On the other hand, cavities were observed on the surface of the U-bend specimens, so the mechanism of cracking initiation in the presence of stress was also identified as cavitation and joining of the cavities. Crystallographic texture of the specimens in bed and under stress showed that as a result of stress, the texture intensities of stainless steels 2205, 316 and 304 respectively increased and Brass, Goss and Copper components intensified. As a result of stress, the grain orientation changes and the stress distribution throughout the grain will not be uniform, and the grains with more stress concentration are suitable sites for propagation of cracking.
به­ منظور بررسی مقاومت به خوردگی فولادهای زنگ­نزن 304، 316 و 2205 در محلول متیل دی اتانول آمین فع ال­شده به همراه غلظت­های متفاوت یون کلر از آزمون­های تافل، پلاریزاسیون سیکلی و طیف ­سنجی امپدانس الکتروشیمیایی استفاده شد; همچنین از آزمون U-bend برای بررسی ترک ­خوردگی توأم با تنش استفاده گردید. در مرحله­ ی دوم بافت فولادهای زنگ ­نزن مورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس نتایج، با افزایش غلظت کلرتاppm 10000 در محلول آمین به ­ترتیب خوردگی فولادهای 304، 316 و2205 تشدید می ­شود که علت آن مربوط به واکنش­ های یون کلر درون محلول آمین به­ واسطه شعاع کوچک آن، تشکیل نمک­ های مقاوم در برابر حرارت و فساد محلول آمین می ­باشد. در نتیجه فساد محلول آمین قدرت جذب گاز CO 2 کاهش می­ یابد و منجر به تولید یون ­های بی­ کربنات و هیدروژن بیشتری می­ شود. در غلظت ppm20000 یون کلر، میزان خوردگی فولاد 2205 نسبت به دو فولاد دیگر بیشتر بود و علت اصلی این امر به ­دلیل توزیع غیریکنواخت تنش در فاز آستنیت و فریت می ­باشد. همچنین افزایش دمای محلول آمین از 25 به 70 درجه سانتی­گراد منجر به تشدید خوردگی به­ میزان 3 برابر شد، که علت اصلی آن افزایش یون هیدروژن و افزایش نرخ نفوذ و اکتیویته شیمیایی هیدروژن تشخیص داده شد. نظر به اینکه در نمودارهای حاصل از آزمون­ پلاریزاسیون سیکلی در محیط آمین حاوی کلر حلقه پسماند مشاهده شد، همچنین در سطح برخی نمونه­ ها پس از آزمون خوردگی حفره مشاهده شد، حفره ­دار شدن مکانیزم اصلی خوردگی می باشد و حفره ­ها محل ­های ترجیحی شروع ترک بودند. از طرفی حفره­هایی بر سطح نمونه­ های U-bend مشاهده شد لذا مکانیزم شروع ترک ­خوردگی در حضور تنش نیز حفره ­دارشدن و پیوستن حفرات تشخیص داده شد. با بررسی بافت کریستالوگرافی نمونه­ ها در حالت تخت و تحت تنش مشاهده شد که در اثر اعمال تنش به ­ترتیب شدت بافت فولادهای زنگ ­نزن 2205، 316 و 304 افزایش می­ یابد و مؤلفه ­های Brass، Goss و Copper شدت می ­یابند. در اثر اعمال تنش جهت­ گیری دانه ­ها تغییر می­ کنند و توزیع تنش در تمامی دانه­ ها یکنواخت نخواهد بود و دانه­ هایی که تمرکز تنش بیشتری را دارا هستند محل­های مناسبی جهت اشاعه ­ی ترک­ خوردگی هستند. به­ منظور بررسی مقاومت به خوردگی فولادهای زنگ­نزن 304، 316 و 2205 در محلول متیل دی اتانول آمین فع ال­شده به همراه غلظت­های متفاوت یون کلر از آزمون­های تافل، پلاریزاسیون سیکلی و طیف ­سنجی امپدانس الکتروشیمیایی استفاده شد; همچنین از آزمون U-bend برای بررسی ترک ­خوردگی توأم با تنش استفاده گردید. در مرحله­ ی دوم بافت فولادهای زنگ ­نزن مورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس نتایج، با افزایش غلظت کلرتاppm 10000 در محلول آمین به ­ترتیب خوردگی فولادهای 304، 316 و2205 تشدید می ­شود که علت آن مربوط به واکنش­ های یون کلر درون محلول آمین به­ واسطه شعاع کوچک آن، تشکیل نمک­ های مقاوم در برابر حرارت و فساد محلول آمین می ­باشد. در نتیجه فساد محلول آمین قدرت جذب گاز CO 2 کاهش می­ یابد و منجر به تولید یون ­های بی­ کربنات و هیدروژن بیشتری می­ شود. در غلظت ppm20000 یون کلر، میزان خوردگی فولاد 2205 نسبت به دو فولاد دیگر بیشتر بود و علت اصلی این امر به ­دلیل توزیع غیریکنواخت تنش در فاز آستنیت و فریت می ­باشد. همچنین افزایش دمای محلول آمین از 25 به 70 درجه سانتی­گراد منجر به تشدید خوردگی به­ میزان 3 برابر شد، که علت اصلی آن افزایش یون هیدروژن و افزایش نرخ نفوذ و اکتیویته شیمیایی هیدروژن تشخیص داده شد. نظر به اینکه در نمودارهای حاصل از آزمون­ پلاریزاسیون سیکلی در محیط آمین حاوی کلر حلقه پسماند مشاهده شد، همچنین در سطح برخی نمونه­ ها پس از آزمون خوردگی حفره مشاهده شد، حفره ­دار شدن مکانیزم اصلی خوردگی می باشد و حفره ­ها محل ­های ترجیحی شروع ترک بودند. از طرفی حفره­هایی بر سطح نمونه­ های U-bend مشاهده شد لذا مکانیزم شروع ترک ­خوردگی در حضور تنش نیز حفره ­دارشدن و پیوستن حفرات تشخیص داده شد. با بررسی بافت کریستالوگرافی نمونه­ ها در حالت تخت و تحت تنش مشاهده شد که در اثر اعمال تنش به ­ترتیب شدت بافت فولادهای زنگ ­نزن 2205، 316 و 304 افزایش می­ یابد و مؤلفه ­های Brass، Goss و Copper شدت می ­یابند. در اثر اعمال تنش جهت­ گیری دانه ­ها تغییر می­ کنند و توزیع تنش در تمامی دانه­ ها یکنواخت نخواهد بود و دانه­ هایی که تمرکز تنش بیشتری را دارا هستند محل­های مناسبی جهت اشاعه ­ی ترک­ خوردگی هستند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی