Skip to main content
SUPERVISOR
MohammadReza Toroghinejad,Mohmmad ali Golozar,Abdolmajid Eslami
محمدرضا طرقي نژاد (استاد راهنما) محمدعلي گلعذار (استاد مشاور) عبدالمجيد اسلامي (استاد راهنما)
 
STUDENT
Shaghayegh Riyahisamani
شقايق رياحي ساماني

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 بررسي مقاومت به خوردگي فولادهاي زنگ­نزن 304، 316 و 2205 در محلول متيل دي اتانول آمين فع ال­شده به همراه غلظت­هاي متفاوت يون کلر از آزمون­هاي تافل، پلاريزاسيون سيکلي و طيف ­سنجي امپدانس الکتروشيميايي استفاده شد; همچنين از آزمون U-bend براي بررسي ترک ­خوردگي توأم با تنش استفاده گرديد. در مرحله­ ي دوم بافت فولادهاي زنگ ­نزن مورد ارزيابي قرار گرفت. بر اساس نتايج، با افزايش غلظت کلرتاppm 10000 در محلول آمين به ­ترتيب خوردگي فولادهاي 304، 316 و2205 تشديد مي ­شود که علت آن مربوط به واکنش­ هاي يون کلر درون محلول آمين به­ واسطه شعاع کوچک آن، تشکيل نمک­ هاي مقاوم در برابر حرارت و فساد محلول آمين مي ­باشد. در نتيجه فساد محلول آمين قدرت جذب گاز CO 2 کاهش مي­ يابد و منجر به توليد يون ­هاي بي­ کربنات و هيدروژن بيشتري مي­ شود. در غلظت ppm20000 يون کلر، ميزان خوردگي فولاد 2205 نسبت به دو فولاد ديگر بيشتر بود و علت اصلي اين امر به ­دليل توزيع غيريکنواخت تنش در فاز آستنيت و فريت مي ­باشد. همچنين افزايش دماي محلول آمين از 25 به 70 درجه سانتي­گراد منجر به تشديد خوردگي به­ ميزان 3 برابر شد، که علت اصلي آن افزايش يون هيدروژن و افزايش نرخ نفوذ و اکتيويته شيميايي هيدروژن تشخيص داده شد. نظر به اينکه در نمودارهاي حاصل از آزمون­ پلاريزاسيون سيکلي در محيط آمين حاوي کلر حلقه پسماند مشاهده شد، همچنين در سطح برخي نمونه­ ها پس از آزمون خوردگي حفره مشاهده شد، حفره ­دار شدن مکانيزم اصلي خوردگي مي باشد و حفره ­ها محل ­هاي ترجيحي شروع ترک بودند. از طرفي حفره­هايي بر سطح نمونه­ هاي U-bend مشاهده شد لذا مکانيزم شروع ترک ­خوردگي در حضور تنش نيز حفره ­دارشدن و پيوستن حفرات تشخيص داده شد. با بررسي بافت کريستالوگرافي نمونه­ ها در حالت تخت و تحت تنش مشاهده شد که در اثر اعمال تنش به ­ترتيب شدت بافت فولادهاي زنگ ­نزن 2205، 316 و 304 افزايش مي­ يابد و مؤلفه ­هاي Brass، Goss و Copper شدت مي ­يابند. در اثر اعمال تنش جهت­ گيري دانه ­ها تغيير مي­ کنند و توزيع تنش در تمامي دانه­ ها يکنواخت نخواهد بود و دانه­ هايي که تمرکز تنش بيشتري را دارا هستند محل­هاي مناسبي جهت اشاعه ­ي ترک­ خوردگي 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 بررسي مقاومت به خوردگي فولادهاي زنگ­نزن 304، 316 و 2205 در محلول متيل دي اتانول آمين فع ال­شده به همراه غلظت­هاي متفاوت يون کلر از آزمون­هاي تافل، پلاريزاسيون سيکلي و طيف ­سنجي امپدانس الکتروشيميايي استفاده شد; همچنين از آزمون U-bend براي بررسي ترک ­خوردگي توأم با تنش استفاده گرديد. در مرحله­ ي دوم بافت فولادهاي زنگ ­نزن مورد ارزيابي قرار گرفت. بر اساس نتايج، با افزايش غلظت کلرتاppm 10000 در محلول آمين به ­ترتيب خوردگي فولادهاي 304، 316 و2205 تشديد مي ­شود که علت آن مربوط به واکنش­ هاي يون کلر درون محلول آمين به­ واسطه شعاع کوچک آن، تشکيل نمک­ هاي مقاوم در برابر حرارت و فساد محلول آمين مي ­باشد. در نتيجه فساد محلول آمين قدرت جذب گاز CO 2 کاهش مي­ يابد و منجر به توليد يون ­هاي بي­ کربنات و هيدروژن بيشتري مي­ شود. در غلظت ppm20000 يون کلر، ميزان خوردگي فولاد 2205 نسبت به دو فولاد ديگر بيشتر بود و علت اصلي اين امر به ­دليل توزيع غيريکنواخت تنش در فاز آستنيت و فريت مي ­باشد. همچنين افزايش دماي محلول آمين از 25 به 70 درجه سانتي­گراد منجر به تشديد خوردگي به­ ميزان 3 برابر شد، که علت اصلي آن افزايش يون هيدروژن و افزايش نرخ نفوذ و اکتيويته شيميايي هيدروژن تشخيص داده شد. نظر به اينکه در نمودارهاي حاصل از آزمون­ پلاريزاسيون سيکلي در محيط آمين حاوي کلر حلقه پسماند مشاهده شد، همچنين در سطح برخي نمونه­ ها پس از آزمون خوردگي حفره مشاهده شد، حفره ­دار شدن مکانيزم اصلي خوردگي مي باشد و حفره ­ها محل ­هاي ترجيحي شروع ترک بودند. از طرفي حفره­هايي بر سطح نمونه­ هاي U-bend مشاهده شد لذا مکانيزم شروع ترک ­خوردگي در حضور تنش نيز حفره ­دارشدن و پيوستن حفرات تشخيص داده شد. با بررسي بافت کريستالوگرافي نمونه­ ها در حالت تخت و تحت تنش مشاهده شد که در اثر اعمال تنش به ­ترتيب شدت بافت فولادهاي زنگ ­نزن 2205، 316 و 304 افزايش مي­ يابد و مؤلفه ­هاي Brass، Goss و Copper شدت مي ­يابند. در اثر اعمال تنش جهت­ گيري دانه ­ها تغيير مي­ کنند و توزيع تنش در تمامي دانه­ ها يکنواخت نخواهد بود و دانه­ هايي که تمرکز تنش بيشتري را دارا هستند محل­هاي مناسبي جهت اشاعه ­ي ترک­ خوردگي هستند. به­ منظور بررسي مقاومت به خوردگي فولادهاي زنگ­نزن 304، 316 و 2205 در محلول متيل دي اتانول آمين فع ال­شده به همراه غلظت­هاي متفاوت يون کلر از آزمون­هاي تافل، پلاريزاسيون سيکلي و طيف ­سنجي امپدانس الکتروشيميايي استفاده شد; همچنين از آزمون U-bend براي بررسي ترک ­خوردگي توأم با تنش استفاده گرديد. در مرحله­ ي دوم بافت فولادهاي زنگ ­نزن مورد ارزيابي قرار گرفت. بر اساس نتايج، با افزايش غلظت کلرتاppm 10000 در محلول آمين به ­ترتيب خوردگي فولادهاي 304، 316 و2205 تشديد مي ­شود که علت آن مربوط به واکنش­ هاي يون کلر درون محلول آمين به­ واسطه شعاع کوچک آن، تشکيل نمک­ هاي مقاوم در برابر حرارت و فساد محلول آمين مي ­باشد. در نتيجه فساد محلول آمين قدرت جذب گاز CO 2 کاهش مي­ يابد و منجر به توليد يون ­هاي بي­ کربنات و هيدروژن بيشتري مي­ شود. در غلظت ppm20000 يون کلر، ميزان خوردگي فولاد 2205 نسبت به دو فولاد ديگر بيشتر بود و علت اصلي اين امر به ­دليل توزيع غيريکنواخت تنش در فاز آستنيت و فريت مي ­باشد. همچنين افزايش دماي محلول آمين از 25 به 70 درجه سانتي­گراد منجر به تشديد خوردگي به­ ميزان 3 برابر شد، که علت اصلي آن افزايش يون هيدروژن و افزايش نرخ نفوذ و اکتيويته شيميايي هيدروژن تشخيص داده شد. نظر به اينکه در نمودارهاي حاصل از آزمون­ پلاريزاسيون سيکلي در محيط آمين حاوي کلر حلقه پسماند مشاهده شد، همچنين در سطح برخي نمونه­ ها پس از آزمون خوردگي حفره مشاهده شد، حفره ­دار شدن مکانيزم اصلي خوردگي مي باشد و حفره ­ها محل ­هاي ترجيحي شروع ترک بودند. از طرفي حفره­هايي بر سطح نمونه­ هاي U-bend مشاهده شد لذا مکانيزم شروع ترک ­خوردگي در حضور تنش نيز حفره ­دارشدن و پيوستن حفرات تشخيص داده شد. با بررسي بافت کريستالوگرافي نمونه­ ها در حالت تخت و تحت تنش مشاهده شد که در اثر اعمال تنش به ­ترتيب شدت بافت فولادهاي زنگ ­نزن 2205، 316 و 304 افزايش مي­ يابد و مؤلفه ­هاي Brass، Goss و Copper شدت مي ­يابند. در اثر اعمال تنش جهت­ گيري دانه ­ها تغيير مي­ کنند و توزيع تنش در تمامي دانه­ ها يکنواخت نخواهد بود و دانه­ هايي که تمرکز تنش بيشتري را دارا هستند محل­هاي مناسبي جهت اشاعه ­ي ترک­ خوردگي هستند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی