بررسی مکانیزم و سینیتیک اکسیداسیون خط جوش فولاد 321 AISI

 انتخاب مواد مناسب برای واحدهای پتروشیمی و صنایع نفت و گاز از جمله موردهای مهم تلقی می­گردد. در انتخاب ماده مناسب، مقاومت به خوردگی، قابلیت نصب و جوشکاری باید مد نظر قرار گیرد. فولادهای زنگ نزن آستنیتی به عنوان مواد مهندسی با مقاومت به خوردگی و اکسیداسیون عالی، کاربرد شایان توجهی در صنایع گوناگون دارند. در این پژوهش، مقاومت به اکسیداسیون خط جوش فولاد زنگ نزن آستنیتی 321 AISI با فلز پرکننده 347 AISI ، در دمای C̊ 1050 و محیط خشک اکسید کننده، با استفاده از روش وزن سنجی حرارتی مورد ارزیابی قرار گرفت. ریخت شناسی و ساختار لایه اکسید نیز با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شد. مکانیزم واکنش و پارامترهای سینیتیکی فرآیند اکسیداسیون با استفاده از تحلیل نمودارهای وزن­سنجی بدست آمد. نتایج بدست آمده حاکی ازآن است که فرآیند اکسیداسیون در آلیاژ پایه برخلاف آلیاژ پرکننده طی دو مرحله انجام شده و روی سطح آلیاژ پایه و پرکننده یک لایه اکسید نامحافظ تشکیل شده است. لایه اکسید تشکیل شده روی آلیاژ پایه اکسید دو تایی غنی از آهن و بر روی آلیاژ پرکننده یک لایه اکسید متخلخل کروم شکل گرفته است. هم­چنین، فرآیند اکسیداسیون در خط جوش پیچیده است و از رفتار سنیتیک اکسیداسیون سهمی پیروی می کند. سرعت اکسیداسیون آلیاژ پایه در مقایسه با آلیاژ پر کننده بیش­تر است. در نتیجه، با توجه به پایین بودن مقاومت به اکسیداسیون این خط جوش پیشنهاد می شود در این شرایط دمایی از این آلیاژ استفاده نشود.