بررسی تاثیر عملیات حرارتی بر رفتار مکانیکی و خوردگی فولاد جوشکاری شده api x70 در محیط شبیه سازی شده خاک

در این تحقیق، تاثیر عملیات حرارتی درز جوش لوله فولادی api x70 بر رفتار خوردگی فلز پایه (bm)، منطقه متاثر از حرارت جوش (haz) و فلز جوش (wm) بررسی شد. به منظور تشکیل لایه محصولات خوردگی، نمونه های ساخته شده از مناطق مختلف درز جوش فولاد api x70 در محلول کربنات / بی کربنات به مدت 45 روز غوطه ور شدند. محلول کربنات / بی کربنات استفاده شده در این تحقیق، محلول شبیه سازی شده از الکترولیت جمع شده در فصل مشترک لوله و پوشش در سازه های مدفون در خاک است. مطالعه ویژگی های حفاظتی لایه محصولات خوردگی تشکیل شده روی سطح فولاد با استفاده از تکنیک طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی (eis)، آنالیز محصولات خوردگی به روش پراش پرتو ایکس (xrd) و بررسی ریزساختار و مورفولوژی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) صورت پذیرفت. نتایج نشان داد رفتار حفاظتی لایه محصولات خوردگی تشکیل شده روی سطح مناطق مختلف درز جوش به ریزساختار و ویژگی های مکانیکی زیرلایه فولادی وابسته است. بطور کلی با انجام عملیات حرارتی، رفتار حفاظتی لایه محصولات خوردگی در نواحی haz و wm بهبود می یابد، اما در منطقه bm افت می کند. تاثیر عملیات حرارتی بر بهبود رفتار حفاظتی لایه محصولات خوردگی در wm و haz را می توان به دگرگونی های ریزساختاری، حذف تنش های پسماند و کاهش نواقص شبکه در فولاد دانست. تصاویر sem مشخص ساخت که لایه محصولات خوردگی در نمونه های عملیات حرارتی نشده haz و wm ساختاری ناقص، غیر همگن همراه با تخلل و ترک دارد. با انجام عملیات حرارتی، لایه محصولات خوردگی تشکیل شده روی سطح haz و wm، متراکم، همگن و با نقایص کمتر دیده شد. نتایج آزمون سختی نشان داد عملیات حرارتی باعث یکنواخت شدن سختی در نواحی مختلف درز جوش فولاد api x70 می شود. نتایج آزمون کشش و سختی سنجی مشخص می سازد که عملیات حرارتی در شرایطی رفتار خوردگی درز جوش فولاد api x70 را بهبود می بخشد که ویژگی های مکانیکی نمونه عملیات حرارتی شده همچنان در محدوده معین شده از طرف استاندارد api 5l باقی می ماند.