بررسی تأثیر یون نیترات بر خوردگی حفره ای فولاد زنگ نزن دوفازی 2205 همراه با مطالعه ی تأثیر آن بر ترکیب شیمیایی محلول حفره با استفاده از الکترود مدادی

در این پژوهش تأثیر یون نیترات بر خوردگی حفره ای فولاد زنگ نزن دوفازی 2205 در محیط حاوی یون کلراید بررسی شده و چگونگی تأثیر این یون بر ترکیب شیمیایی محلول حفره با استفاده از الکترود مدادی مورد تحلیل قرار گرفته است. در مرحله ی اول، دمای بحرانی حفره دار شدن (cpt) این آلیاژ در محلول 6/0 مولار سدیم کلراید و نیز محلول های 6/0 مولار سدیم کلراید به همراه 01/0 و 1/0 مولار از یون نیترات، با استفاده از آزمون های الکتروشیمیایی پلاریزاسیون پتانسیوداینامیک با نرخ روبش mv/s 5/0 و نیز آزمون پلاریزاسیون پتانسیواستاتیک با تغییر دما در پتانسیل اعمالی mvsce 650، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمون پلاریزاسیون پتانسیوداینامیک نشان داد که cpt آلیاژ در محلول حاوی 01/0 مولار از یون نیترات و محلول عاری از یون نیترات، در بازه ی دمایی °c 55 تا °c 65 قرار دارد و افزایش غلظت یون نیترات به مقدار 1/0 مولار، باعث افزایش cpt به مقادیر بالاتر از دمای °c 85 می شود. در آزمون پلاریزاسیون پتانسیواستاتیک، با افزودن 01/0 مولار از یون نیترات به محلول 6/0 مولار سدیم کلراید، میانگین مقدار cpt از °c 3/53 به °c 7/54 افزایش یافت و در محلول حاوی 1/0 مولار از یون نیترات، تا دمای °c 87، خوردگی حفره ای مشاهده نشد. با استفاده از الکترود مدادی، آزمایشاتی بر اساس نظریه ی ارائه شده توسط سالیناس- براوو درمورد cpt، جهت بررسی مکانیزم تأثیر یون نیترات انجام شد. آزمون های مربوط به بررسی icrit که با استفاده از الکترود مدادی به قطر ?m 200 انجام شد، نشان داد که افزودن مقدار 1/0 مولار از یون نیترات به محلول 5 مولار hcl، باعث کاهش شدت جریان بحرانی بر حسب دما می شود. از طرف دیگر در آزمون هایی که در محلول 6/0 مولار سدیم کلراید در حضور و عدم حضور 02/0 مولار از یون نیترات برای بررسی تأثیر یون نیترات بر ilim انجام گرفت، مشخص شد که میانگین مقادیر ilim و نیز cs (غلظت بحرانی کاتیون ها برای رسوب نمک در ته حفره) از مقدار ma.cm-2 144 و mol.s-1.cm-1 8-10×88/1 در عدم حـضور یون نیترات، به ترتیب به مقادیر ma.cm-2 223 و mol.s-1.cm-1 8-10×32/3 در حضور 02/0 مولار از یون نیترات، افزایش یافته است. بنابراین می توان چنین نتیجه گرفت که در حضور یون نیترات، به دلیل افزایش ilim و کاهش icrit، مقدار cpt افزایش می یابد. بنابراین از آن جا که افزودن یون نیترات باعث افزایش ilim (یعنی شدت جریانی که در آن می توان انتظار تشکیل ترکیب شیمیایی اشباع از نمک فلـــز را داشت (یعنی افزایش درجه انحلال نمک اشباع)) می شود، باید دما را باید به عنوان عامل افزایش انحلال افزایش داد که در نتیجه دمای بحرانی حفره دار شدن افزایش می یابد. از طرفی همین استدلال را می توان برای تاثیر نیترات بر کاهش icrit یعنی حداکثر شدت جریانی که در حفره می توان بواسطه آن شرایط تشکیل نمک (شرط پایداری) را بوجود آورد، بیان داشت. از آنجایی که تنها دما و پتانسیل به عنوان عوامل افزایش دهنده icrit می باشند، بنابراین هر گونه کاهش در میزان icrit بایستی توسط دما، یعنی افزایش دمـــای بحرانی حفره دار شدن، جبران کرد.