دانلود پاورپوینت خوردگی حفره ای

رشته :مکانیک دریایی آزمايشات خوردگي نمونه ها در داخل محلول هاي مزب ور ابت دا ب ه روش پتانس يو اس تاتيك ،س پس ب ه روش اندازه گيري كاهش وزن انجام يافت .براي بررس ي ن وع خ وردگي از ميكرس كوپ ن وري استفاده شد .نتايج آزمايشات نشان مي دهند كه محي ط ه اي بس يار قلي ايي كربن اتي اث ري روي اين آلي اژ ن دارد .در منطق ه نزدي گ pHخن ثي ع اري از يون هاي فلزات سنگين و كلرور اين آلياژ مقاومت خوبي از خود نشان مي دهد ،در صورتي كه محيط هاي بسيار اسيدي حاوي يون هاي فلزات سنگين و محيط قليايي كلريدي مقاومتي در مقابل خوردگي از خود نشان نمي دهد .نوع خوردگي حاكم در اكثر محل ول ه ا ب ه ط ور كلي خ وردگي م رز دان ه اي است .همراه اين خوردگي در بعضي نقاط نمونه ها خوردگي حفره اي نيز مشاهده مي شود كه اين فوالدضدزنگ آستنیتی بیشترین مورداستفاده را دربین انواع دیگر فوالدهای زنگ نزن دشته و تقریبا" %80 بازارجهان را به خوداختصاص داده است .درساختار آن حداقل %7عنصرنیکل قراردارد که ساختارفوالد را تماما" آستنیتی نموده و باعث گردیده فوالد خاصیت انعطاف پذیر ،مقاوم برای کاربرد دردماهای باال ،غیرمغناطیسی و قابلیت جوشکاری مساعد ازخودنشان دهد. بنابراین مشخصه اصلی این طبقه ازفوالدهای زنگ نزن ،سهولت جوشکاری و مقاومت به خوردگی عالی -نرم و انعطاف پذیر بودن برای کارسرد و غیرمغناطیس بودن آنها می باشد .طبق آنچه بدان اشاره گردید فوالدهای زنگ نزن رابرای استفاده در محیط های اتمسفری ،آب دریا و انواع مختلف محیط های شیمیایی انتخاب می کنند .اما ،بستگی به خواص متالورژیکی الف -تبدیل آستنیت به مارتنزیت دراثر کارسرد درانواع 302 ، 301و 304ب -کاهش کربن و عنصرآلیاژی کرم برای حذف امکان تشکیل کاربید کرم و جلوگیری ازخوردگی بین دانه ای درانواع L304،L316،321،347ج -آلیاژکردن با مولیبدن برای افزایش مقاومت دربرابر خوردگی حفره ای درانواع 316د-استفاده ازدرصدهای باالی عناصرآلیاژی کرم و نیکل برای افزایش استحکام دردمای باال ( فوالدهای نسوز ) و مقاومت دربرابر پوسته شدن درانواع 309 و 310نیز می باشند عوامل موثر بر نفوذ آن و چگونگي فرايند شروع خوردگي در يك سازه از جمله مواردي هستند كه مطالعه آنها براي تعيين رفتار سازه پس از وقوع خوردگي الزم مي باشد.در ميان انواع خوردگي كه امكان وقوع آنها بر روي فوالد ساختماني پيش بيني گاهي خوردگي حفره اين تا آنجا پيش مي رود كه باعث ايجاد سوراخهايي در قسمتهاي مختلف سازه مي شود.براي بدست آوردن عمر باقيمانده يك سازه ابتدا بايد به بررسي ظرفيتهاي باقيمانده مختلف عضو از قبيل خمشي ،برشي و ...پرداخت .بدست آوردن فرمولهايي براي محاسبه ابعاد هندسي مقطع پس از خوردگي و ايجاد رابطه اي بين مقاومتهاي مختلف اعضا قبل و پس از خوردگي از مواردي هستند كه در اين تحقيق بررسي شده اند .براي استفاده هرچه بيشتر از اين رابطه ها نمودارهايي جهت ظرفيتهاي باقيمانده سازه تهيه شده است كه استفاده از اين نمودارها راه حلي براي در نظر گرفتن اثرات خوردگي در طراحي سازه هاي فوالدي مي باشد.در نظر گرفتن اين رابطه ها و نمودارها در آئين نامه هاي موجود اثرات خوردگي را لحاظ مي از جمله نكات مهم در زمينه طراحي و ساخت قطعات و تجهيزات مربوط به صنايع فضائي ،جنگي و تا حدودي دريائي استفاده از حداقل وزن و يا به بيان ديگر حداكثر استحكام به وزن مي باشد .اين امرمخصوصا پس از افزايش سريع و ناگهاني قيمت نفت در سالهاي ده 1970موردتوجه خاص قرار گرفت .از سوي ديگر بعلت توسعه مواد غير فلزي جديد نظير پالستيك هاي مسلح شده توسط رشته هاي باريك كربني كه مي توانست خواسته فوق الذكر را براورده كند .كاربرد مواد فلزي سنتي در زمينه هاي مزبور مورد تهديد قرار گرفت .از اين رو برنامه تحقيقاتي گسترده اي در زمينه توسعه آلياژهاي سبك مخصوصا الومينيوم به مرحله اجرا گذاشته شد .اين برنامه در دو شاخه :يكي استفاده از ليتيوم عنصر آلياژي و ديگري وارد كردن عناصر و يا ذرات ريز سراميكي نظير بر ( ،)Bگرافيت ( )Cو يا كاربيد سيلسيم ()sic به داخل زمينه فلزي آلياژ هاي آلومينيوم انجام شد. بعنوان مثال اضافه كردن در حدود 20درصد وزني Sicبه آلياژ Al-Cu-Mgموجب مي شد كه مدول االستيك آن از 74كيكوپاسكال به 95كيكوپاسكال يعني در حدود 30درصد افزايش يابد .از سوي ديگر اين امر همراه با افزايش دانسيته از 2/73گرم بر سانتيمتر مكعب به 2/80گرم بر سانتيمتر مكعب مي باشد. آلودگي ميكروبي در شناورها مي تواند در آلودگي سوخت ،روانكارها ،آب خنك كننده و آبهاي خن ومخزن تعادل بروز پيدا كند كه نتيجه آن عبارت خواهد بود از تخريب موتور (فرسودگي سريعتر، پيستونها و الينر سيلندر و مسدود شدن فيلترها و نازل هاي انژكتور گاهي در طي چند ساعت) ، خوردگي حفره اي مخزن سوخت ،خوردگي هاي حفره اي موضعي ،خوردگي عمومي مخرب لوله هاي خن ،ته مخازن و بدنه كه معموال به دليل عدم آشنايي كافي با عوامل بوجود آورنده ،به افزايش موارد تعميراتي منجر مي شوند .فولينگ ميكروبي و خوردگي دركشتي ها تقريبا به صورت اپيدمي در آمده و اكثر شناورها از اين معضل رنج مي برند. عواملي از قبيل فرموالسيون سوخت ،شيوه هاي حمل و نقل ،آبهاي آلوده بنادر ،روشهاي ضعيف اداره در برخي موارد ،حمله ميكروبي از داخل و خارج به بدنه كشتي منجر به سوراخ شدن سريع آن شده است .از اين رو ،شركتهاي بيمه بدنه غالبا از انعقاد قرارداد با كشتي ها خودداري مي كنند ،مگر اينكه روشهاي مناسب پيشگيري ضد ميكروبي نهادينه شده باشند. كنترل خوردگي ميكروبي در كشتي ها در فرايند تصفيه گاز طبيعي حاوي سولفيد هيدروژن و دي اكسيدكربن ،از محلول دي اتانول آمين 33 درصد استفاده مي شود .خوردگي حفره اي شديد بر سطح فلز كربن استيل سيني بيست و چهارم و ديواره برج احيا ،منجر به تحقيقات وسيعي براي يافتن علت وقوع آن شد .نتايج بررسيها و آزمايشهاي الكتروشيميايي نشان داد كه در مراحل جذب و دفع گازهاي اسيدي ،عالوه بر تخريب دي اتانول آمين، مي يابد ولي افزودن CO2 , H2Sبه محلول ،اثر دي پالريزاسيون آندي را زياد مي كند ،به نحوي كه خوردگي شدت مي يابد .مكانيزم خوردگي حفره اي بر سطح فلز كربن استيل بر اثر واكنشهاي الكتروشيميائي احياي گوگرد عنصري و اكسيداسيون آهن است؛ زيرا محصول خوردگي سولفيد اهن غير استئوكيومتري است كه منجر به ايجاد پيل غلظتي گوگرد بر سطح فلز مي شود .بر اثر تداوم خوردگي و افزايش ضخامت اليه ي سولفيد آهن و تشكيل Tubercleآهن – گوگرد – سولفيد اهن خوردگي حفره اي گسترش مي يابد چرا فوالد زنگ نزن ،زنگ می زند ؟ در جواب به این سوال ابتدا به معرفی این نوع فوالد می پردازیم. فوالدهای زنگ نزن ( )S.Sطبق دسته بندی موسسه فوالدهای زنگ نزن سری 200-300آستنیتی ( )Austeniticمی باشند که بسیار چقرمه ( )toughو نرم ( )ductileبوده و نیازی به عملیات حرارتی ندارند در نتیجه این فوالدها برای جوشکاری مناسب اند و تحت شرایط عادی اتمسفری نیازی به آنیله شدن ندارند. این فوالدها در برابر خوردگی مقاومند و معموال غیر مغناطیسی هستند و فقط از طریق کار سرد (cold )workسخت میشوند. محدوده کربن در این فوالدها 0.08تا 0.25درصد، میزان کروم 16تا 26درصد و میزان نیکل 6تا 22 درصد است. آنچه که در نوع 316باعث تمایز آن نسبت به انواع دیگر فوالد S.Sهمچون 304شده وجود میزان حداکثر 3درصد مولیبدنیوم در آن می دو عامل مهم در خوردگی این نوع فوالدها یکی حساس شدن ( )sensitizationو عامل دیگر که باعث زنگ زدن جوشهای آن می شود اکسید زدایی نکردن آن می باشد.حال هر کدام بطور مختصر توضیح داده می شود. حساس سازی یا حساس شدن (:)sensitization رسوب (ته نشین شدن) کرباید در مرز دانه ها ،هنگامی که فوالدهای زنگ نزن آستنیتی در یک بازه زمانی در محدوده دمای بین 425تا 870درجه سانتیگراد( 800تا 1600درجه فارنهایت) حرارت داده می شوند(بخصوص در جوشکاری) را حساس شدن می گویند. مدت زمانی که فوالد در این دما قرار میگیرد مقدار کرباید رسوب شده را تعیین میکند. وقتی کرومیوم کرباید در مرز دانه ای رسوب میکند نواحی کناری فورا از کروم تهی میشود.در صورتیکه این ته نشینی و تهی سازی نسبتا پیوسته باشد ،فوالد را نسبت به خوردگی بین دانه ای (intergranular )corrosionمستعد می سازد.همچنین حساس شدن مقاومت فوالد را در برابر انواع دیگر خوردگی همچون خوردگی حفره ای (، )pittingخوردگی شکافی ( )crevice corrosionو ترک خوردگی تنشی( )SCCکاهش میدهد.