فهرست مطالب
مجله علوم و مهندسی خوردگی
سال نهم شماره 2 (پیاپی 32، تابستان 1398)
- تاریخ انتشار: 1399/05/06
- تعداد عناوین: 7
-
-
ساختارشناسی فنی و بررسی فرایند خوردگی سکه های دوره صفویه مکشوفه از بسطام استان سمنانصفحه 1
مسکوکات بخشی از آثار فرهنگی و تاریخی داده های مختلف از قبیل باستان شناسی، اجتماعی و فرهنگی را در خود جای داده اند. در سال 1395 در طی حفر چاه در باغی به مجاورت یک دامداری در بسطام استان سمنان، تعدادی سکه ی فلزی کشف شد. باتوجه به اهمیتی که شهر کهن بسطام در طی ادوار مختلف تاریخی داشته است، مطالعه و بررسی آثاری که از این منطقه به-دست آمده نیز از اهمیت بسزایی برخوردار خواهد بود. در این پژوهش سعی برآن است تا سکه های مورد مطالعه، با استفاده از روش های آزمایشگاهی و دستگاهی از نقطه نظر فن و آسیب شناسی مورد مطالعه قرار بگیرند؛ همچنین در صورت تشخیص وجود خط، نقوش و تاریخ بر روی این سکه ها بتوان به تعیین دوره ی تاریخی آن ها پرداخت. بدین منظور در کنار مطالعات ماکروسکوپی و میکروسکوپی این سکه ها، از روش های آنالیز دستگاهی نظیرSEM-EDS، XRF و XRD و روش های متالوگرافی و رادیوگرافی استفاده شده است. براساس مطالعات تاریخی و تطبیقی انجام گرفته، این سکه ها مربوط به دوران اسلامی بوده و براساس نوع خط و نتایج حاصل از آنالیزهای EDS وXRF که فلز مصرفی در ساخت این آثار را عمدتا مس تشخیص داده است. میزان مس در این سکه ها در گستره ای از 94/%77 تا 15/83 % قرار دارد. بعد از مس، عنصر دیگر شناسایی شده در ماتریس فلزی این آثار روی است که البته میزان آن اندک بوده و در گستره ای از 0% تا 70/1% گزارش شده است. در ماتریس فلزی این آثار به غیر از مس و روی که البته میزان آن نیز خیلی کم بوده، عنصر دیگری شناسایی نشده است. می توان بیان کرد این سکه ها در دسته ی فلوس دوره ی صفوی قرار می گیرند. براساس بررسی های ریزساختاری، تکنیک ساخت این آثار چکش کاری و تابکاری تشخیص داده شده است. براساس تصاویر رادیوگرافی، وجود خطوط و نقوش در سکه ها مشخص است. براساس این مطالعات در دو سکه ی هاله ای از واژه ی حسین و محمد را می توان تشخیص داد. این در حالی است که در سایرسکه ها به علت ساییدگی طرح و نقوش به طور واضح قابل تشخیص نیست. آسیب های ریزساختاری شامل ترک، ریزترک و شکستگی و کمبود در این سکه ها را همچنین می توان در تصاویر رادیوگرافی مشاهده کرد. مطالعات میکروسکوپی و آنالیز فازی XRD، محصولات خوردگی و پاتین تشکیل شده بر روی این آثار را، از نوع اکسیدی یا زمینی تشخیص و تشکیل شده در حضور اکسیژن نشان می دهد.
کلیدواژگان: بسطام، سکه های صفویه، فن شناسی، آسیب شناسی، مسی، خوردگی -
بررسی اثر پیش آماده سازی نانو ذرات زیرکونیم اکسید بر نحوه توزیع آنها در آلیاژ آندی Al-Mg-Sn-Gaصفحه 2
در این تحقیق کامپوزیت هایی با افزودن نانو ذرات زیرکونیم اکسید به آلیاژ Al-Mg-Sn-Ga با روش به هم زدن مذاب ریخته گری و ساخته شد. رفتار خوردگی آلیاژها با استفاده از روش های تعیین نرخ خوردگی خودبخودی، پتانسیل مدار باز و مدار بسته و راندمان آندی ارزیابی گردید. همچنین میکروساختار این آلیاژها توسط میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی مطالعه گردید. برای جدا کردن نانو ذرات زیرکونیم اکسید پیش از افزودن به مذاب چند روش آماده سازی با پودر آلومینیم بررسی و کارایی این روش ها در توزیع نانو ذرات در کامپوزیت های نهایی بررسی شد. نتایج به دست آمده نشان داد مخلوط نمودن نانو ذرات زیرکونیم اکسید با پودر آلومینیم و آسیاب کاری مکانیکی در حضور اتانول و سپس ساخت قرص از مخلوط خشک شده و در نهایت وارد نمودن این قرص در مذاب آلومینیم حاوی عناصر آلیاژی باعث دست یابی به نتایج مطلوب تری نسبت به روش های دیگر می شود. راندمان های آندی آلیاژهای حاوی 0، 05/0، 1/0، 2/0، 4/0 و 8/0 درصد وزنی از نانو ذرات زیرکونیم اکسید در دانسیته ی جریانmA cm-2 6/0 پس از 14 روز غوطه وری در الکترولیت 3 درصد وزنی سدیم کلراید به ترتیب مقادیر 0/59، 4/64، 9/77، 9/82، 1/83 و 8/83 درصد به دست آمد و در دانسیته های جریان بیشتر، مقدار راندمان آندی آنها افزایش یافت. نتایج به دست آمده نشان داد با زیاد شدن غلظت نانو ذرات در کامپوزیت ها، مقدار خوردگی خودبخودی کاهش و راندمان های آندی آنها افزایش می یابد.
کلیدواژگان: زیرکونیم اکسید نانو ساختار، آند باتری آلومینیم، کامپوزیت، خوردگی خودبخودی، راندمان آندی -
بررسی تاثیر متغیرهای جوشکاری انفجاری بر خواص خوردگی اتصال لوله های AA1050 و AA5083 در محیط نمکصفحه 4
در این مقاله به بررسی ریزساختار و رفتار خوردگی اتصال انفجاری لوله های AA1050/ AA5083 با دو فاصله توقف 6 و mm 75/6 انجام گردید. بررسی های ریزساختاری فصل مشترک اتصال توسط میکروسکوپ نوری نشان داد که در نمونه 1 (دارای فاصله توقف mm 6) در راستای طولی، فصل مشترک به صورت موجی ایجاد شده بود در حالی که در راستای قطری فصل مشترک مسطح بود. اما در نمونه 2 (دارای فاصله توقف mm 75/6) هم در راستای طولی و هم در راستای قطری فصل مشترک موجی تشکیل شده بود. بررسی های ریزساختاری فصل مشترک توسط میکروسکوپ الکترونی نشان داد که دامنه و طول موج در نمونه 1 (به ترتیب برابر 1732 و µm 467) کمتر از نمونه 2 (به ترتیب برابر 1754 و µm 791) بود. همچنین تشکیل ذوب موضعی در فصل مشترک هیچ یک از نمونه ها مشاهده نشد. بررسی نتایج آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک نشان داد که با افزایش فاصله توقف، پتانسیل خوردگی از mv 818- (در نمونه 1) بهmv 806- (در نمونه 2) کاهش یافته و چگالی جریان خوردگی از µA/cm2 088/2 (در نمونه 1) به µA/cm2 191/3 (در نمونه 2) افزایش یافته است. بررسی نتایج آزمون طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی نشان داد که در هیچ کدام از نمونه ها، لایه دوگانه تشکیل شده در سطح بصورت خازن ایده ال عمل نمی کند. بررسی نمودار نایکویست نمونه های جوش انفجاری نشان دهنده بیشتر بودن شعاع انحنا نمونه 2 نسبت به نمونه 1 و در نتیجه بیشتر بودن مقاومت به خوردگی نمونه 1 می باشد. همچنین، بررسی منحنی بد-فاز نمونه های 1 و 2 نشان داد که مقاومت مدار Rs+Rp در نمونه 1 برابر 1×104.3 اهم و در نمونه 2 برابر 1×103 اهم است.
کلیدواژگان: جوشکاری انفجاری، ضخامت بار انفجاری، تغییر شکل پلاستیکی شدید، گردابه -
صفحات 7-19
در تحقیق حاضر رفتار خوردگی دو نوع فولاد ASTM A131/A و ASTM A131/AH32 و همچنین نواحی مختلف جوش زیرپودری آنها در محیط آب دریای شبیه سازی شده مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور از بررسی های الکتروشیمیایی شامل اندازه گیری تغییرات پتانسیل مدار باز با زمان، آزمونهای پلاریزاسیون پتانسیودینامیکی و طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی و بررسی های میکروسکوپی استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که جوشکاری بر رفتار خوردگی این فولادها تاثیرگذار بوده و نرخ خوردگی این دو فولاد و نواحی مختلف جوش آنها در آب دریا با هم متفاوت می باشد. فولاد نوع A و ناحیه حرارت دیده آن بیشترین مقدار نرخ خوردگی را داشته (20.14 µA/cm2) و ناحیه ذوبی جوش کمترین مقدار نرخ خوردگی(10.9 µA/cm2) را دارا می باشد. اختلاف نرخ خوردگی مناطق مختلف ناشی از تفاوت درمیزان عناصر آلیاژی موجود در این نواحی، به ویژه محتوای کربن و همچنین ساختارمیکروسکوپی مناطق می باشد. اختلاف پتانسیل بین دو فولاد پایه بسیار کم بوده ولی اختلاف پتانسیل ناحیه حرارت دیده فولاد نوع A با ناحیه ذوبی جوش حدود 35 میلی ولت بوده و در نتیجه شرایط برای خوردگی گالوانیکی بین این دو ناحیه در آب دریا فراهم می باشد
کلیدواژگان: فولاد کم کربن، جوش زیرپودری، آب دریای شبیه سازی شده، طیف نگاری امپدانس اکتروشیمیایی -
صفحات 21-32
در سال های اخیر هیدروکسی آپاتیت با توجه به ترکیب شیمیایی نزدیک به استخوان و توانایی پیوند مطلوب با استخوان طبیعی، به طور گسترده جهت پوشش ایمپلنت های دندانی مورد استفاده قرار گرفته است. در این پژوهش، جهت بهبود رفتار خوردگی با استفاده از روش الکتروشیمیایی ولتامتری چرخه ای یک لایه هیدروکسی آپاتیت بر روی سطح تیتانیوم خالص پوشش داده شد. نتایج طیف سنجی اشعه ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی تشکیل پوشش هیدروکسی آپاتیت را اثبات کرد. افزایش پتانسیل خوردگی از 289- به 193- میلی ولت(نسبت به الکترود مرجع Ag/AgCl) و همچنین کاهش دانسیته جریان خوردگی در منحنی های پلاریزاسیون نمونه های پوشش داده شده نسبت به تیتانیوم خالص در محلول بزاق مصنوعی دهان بیانگر نقش مثبت پوشش هیدروکسی آپاتیت بر رفتار خوردگی تیتانیوم است.
کلیدواژگان: ولتامتری چرخه ای، تیتانیم خالص، هیدروکسی آپاتیت، بزاق مصنوعی دهان، پلاریزاسیون -
صفحات 33-44
در این تحقیق، کامپوزیت های Cu-Al2O3 به روش تف جوشی پلاسمای جرقه ای تهیه و خواص فیزیکی، مکانیکی و الکتروشیمی آن ها مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، ذرات اولیه پودر مس در اندازه های مختلف به همراه ذرات تقویت کننده آلومینا، پس از آماده-سازی اولیه، تحت فشردن و تف جوشی به کمک فرایند تف جوشی پلاسمای جرقه ای قرار گرفت. سپس، نمونه های حاصل از لحاظ ریزساختار، چگالی، سختی، هدایت الکتریکی بررسی و رفتار خوردگی آن ها با کمک آزمون های امپدانس و پلاریزاسیون الکتروشیمیایی مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج نشان داد؛ سختی نمونه های تهیه شده با اندازه ذارت کمتر (63 میکرومتر) کمی بالاتر از نمونه های تهیه شده با ذرات درشت تر (150 میکرومتر) می باشد که این امر را می توان به تفاوت در اندزه دانه ها در ریزساختا نسبت داد (20 میکرومتر نسبت به 45 میکرومتر). همچنین، به نظر می رسد عامل کنترل کننده مقاومت /هدایت الکتریکی در چگالی نسبی بالاتر از 98 درصد، اندازه دانه در ریزساختار باشد. منحنی نایکوییست الکتروشیمیایی عنصر واربورگ و منحنی پلاریزاسیون الکتروشیمیایی پیک ناشی از انحلال آندی مس و تشکیل CuCl2- را نشان داده و نتایج حاصل از این آزمون ها بیانگر افزایش مقاومت به خوردگی نمونه با کاهش اندازه ذرات بود.
کلیدواژگان: کامپوزیت، مس-آلومینا، تف جوشی پلاسمای جرقه ای، رفتار الکتروشیمیایی -
صفحات 45-63
در این تحقیق بررسی کنترل خوردگی شیرین فولاد API 5L X60 بوسیله مواد 2-مرکاپتو بنزواکسازول (2MBO) و 2-آمینوبنزوایمیدازول (2ABI) بعنوان بازدارنده خوردگی در محیط الکترولیت دارای کلرید سدیم 5/3 درصد وزنی و اشباع از گاز دی اکسید کربن با استفاده از روش "پراب کلوین روبشی (SKP)" بعنوان روش جدید در مطالعه عملکرد و تاثیر بازدارنده بر روی پتانسیل سطح فولاد و همچنین روش های کاهش وزن، پلاریزاسیون، طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی مورد بررسی قرار گرفته است.این بررسی در دمای25،40و 60 سانتی گراد، مشابه شرایط دمایی فرایند های پالایشی ودر غلظت های ppm400 و 50،100،200 از این بازدارنده ها و درحالت ساکن صورت پذیرفته است. ماده 2- مرکاپتوبنزواکسازول با تشکیل یک لایه بر روی سطح API 5L X60 بعنوان بازدارنده دارای نتایج رضایت بخشی در کنترل خوردگی شیرین می باشد. ایزوترم های جذب این ماده، گویای جذب شیمیایی و فیزیکی همزمان و طی یک فرایند گرماگیر و خودبه خودی می باشدکه از مدل جذب ایزوترم لانگمییر نیز تبعیت می نماید. مطابق با نتایج آزمایش ها، ماده 2-مرکاپتوبنزواکسازول بصورت مختلط (آندی و کاتدی) عمل می نماید. افزایش دمای محیط آزمایش موجب کاهش قدرت بازدارندگی این ماده می شود. براساس نتایج آزمایش "پراب کلوین روبشی" با جذب این ماده بر روی نمونه فلز API 5L X60، پتانسیل سطح وتبعا تابع کار فرآیند جدایش الکترون ازاتمهای سطح فلز، افزایش می یابد. با افزایش تابع کار، روند خوردگی بشدت کم می شود. نقشه پتانسیل سطح حاصل از روش SKP، در تعیین میزان پوشانندگی سطح توسط بازدارنده و بررسی وجود خوردگی های موضعی موثر می باشد. بر اساس نتایج آزمایش های کاهش وزن ماده 2- بنزو-ایمیدازول بدلیل وجود شاخه آمینی در ساختار مولکولی آن توان بازدارندگی مناسب بر روی خوردگی API 5L X60 در محیط خوردگی شیرین را دارا نمی باشد.
کلیدواژگان: خوردگی شیرین، دی اکسید کربن، فولاد کربنی، بازدارنده، پلاریزاسیون، امپدانس، پراب کلوین روبشی، تاسیسات نفت و گاز
-
Pages 7-19
Corrosion behavior of submerged arc welded joint of ASTM A131/A and A131/AH32 steels in simulated seawater were investigated via electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and Potentiodynamic polarization tests as well as microscopic studies. Results showed that difference in composition, especially carbon content, and microstructure has an effective role on the corrosion behavior of different welding zones. Steel grade A131/A and its heat-affected zone demonstrated the highest corrosion rate while the fusion zone showed the lowest corrosion rate. Potential differences of about 35 mV were observed between theheat-affected zone of steel grade A131/A and fusion zone that makes the weld susceptible to galvanic corrosion
Keywords: Low carbon steel, SAW, simulated seawater, corrosion, EIS -
Pages 21-32
Hydroxyapatite (HA, Ca10(PO4)6(OH)2) has been widely used as a coating material for dental implants for many years, due to its close similarity of chemical composition with bone material and its ability to bond with bone. In this study, a hydroxyapatite coating was formed on Ti substrate, employing the electrochemical coating method of cyclic voltammetry, in order to enhance the corrosion resistance. Formation of Hydroxyapatite on Ti is confirmed by the XRD and SEM analyses. Polarization curves revealed a substantial improvement in the corrosion potential from -289 to -193 mV (Ag/AgCl) and decrease in corrosion-current density, for the hydroxyapatite coatings in artificial saliva compared with pure titanium that showed positive role of HA on Ti corrosion behavior.
Keywords: cyclic voltammetry, Pure Titanium, Hydroxyapatite, artificial saliva, polarization technique -
Pages 33-44
n the present study, the Cu-Al2O3composites were prepared by spark plasma sintering method and their physical, mechanical and electrochemical properties was investigated. The Cu precurser powder particles in different sizes and alumina reinforcement particles were utilized for compaction and sintering using spark plasma sintering method. Then, the prepared samples were characterized about microstructure, density, hardness, electrical coductivity and ipmedence and electrochemical polarization tests. The results showed; the hardness of samples prepared with powder particle of 63 μm is higher than that prepared with 150 μm powder particles. This can be due to difference in grain size in microstructure (20 μm rather than 45 μm). Also, it seems that in higher relative density (more than 98%), the grain size in microstructure, controls the electrical resistance/conductivity. The electrochemical Niquist curve of Warburg element and electrochemical polarization curve revealed the anodic dissolution peak of copper and the formation of CuCl2-. The resultsindicated that the corrosion resistance increases as the particle size decreases.
Keywords: Composite, Cu-Al2O3, Spark Plasma Sintering, Corrosion -
Pages 45-63
CO2 corrosion controlling was surveyed on carbon steel (API-5L X60) in NaCl 3.5 % (wt.) Solution saturated with CO2 by 2-Mercaptobenzoxazole (2MBO) and 2-Aminobenzimidazole (2ABI). Inhibition effects of these compounds were investigated by Scanning Kelvin Probe (SKP) as a new method and other techniques include; Weight loss, Potentiodynamic polarization and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) in 50, 100, 200, 300 and 400 ppm concentration at 25, 40 and 60 oC in static condition. Weight loss results did not confirm effective efficiency for 2-Aminobenzimidazole as corrosion inhibitor on API-5L X60 in CO2 media but all tests results revealed 2-Mercaptobenzoxazoleacts as an effective inhibitor in this media on API-5L X60. The highest inhibition efficiency of 95%, 90% and 83.8% was obtained according to EIS, Potentiodynamic polarization and Weight loss tests, respectively at the concentration of 400ppm and 25oC. Adsorption isotherms of 2-Mercaptobenzoxazole showed physical and chemical adsorption process takes place on API-5LX60 surface. 2-Mercaptobenzoxazole adsorption obeys Langmuir isotherm model and affects on anodic and cathodic processes on metal surface so it’s performance is known as a mixed type inhibitor. Increasing of media temperature has reductive effect on 2-Mercaptobenzoxazole efficiency. Results of Scanning Kelvin Probe tests revealed surface potential of API-5L X60 is increased by 2-Mercaptobenzoxazole molecules that form a film on metal surface. This phenomena confirms that adsorption of 2-Mercaptobenzoxazole, more over the cathodic reactions, limits the metal surface affinity for anodic reactions of Fe atoms. Local corrosion potential on specimen surface was surveyed by use of surface potential maps (SKP map).
Keywords: Sweet Corrosion, Corrosion Inhibitor, Potentiodynamic, Scanning Kelvin Probe, ElectrochemicalImpedance Spectroscopy, API 5L X60
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.