امروزه هم زمان با پیشرفت های پزشکی تولید سطوح زیستی با استفاده از پوشش های بیواکتیو، جهت تولید محصولات پزشکی و ایمپلنت هایی که به شکل گیری استخوان کمک می کنند، مورد توجه قرار گرفته است. مهم ترین ویژگی ایمپلنت ها مقاومت به خوردگی آن ها در محیط بدن موجود زنده است. همچنین ایمپلنت ها در عین غیر سمی بودن و عدم ایجاد حساسیت، به رشد سلول های محافظ بدن و یاخته های بیگانه خوار (phagocytic cell) و بافت محل آسیب کمک کرده و دارای خواص مکانیکی خوبی باشند. فولاد زنگ نزن به دلیل اقتصادی بودن و مقاومت در برابر خوردگی، در این زمینه مورد توجه قرار گرفته است. اما تولید یک سطح بیواکتیو در مورد فولاد زنگ نزن نیازمند انجام یک سری عملیات سطحی است. لذا در این پروژه سعی شد با استفاده از روش سل- ژل یک پوشش بیواکتیو از جنس sio2-cao-p2o5-zro2 بر روی زیر لایه فولاد زنگ نزن 316l ایجاد شود و سپس خواص این پوشش بررسی گردد. نکته قابل توجه این است که پوشش های sio2-cao-p2o5 قبلاً نیز مورد استفاده قرار گرفته بودند اما در این پروژه سعی شده است تأثیر اکسید زیرکونیوم بر روی این نوع پوشش ها بررسی شود. هدف از این تحقیق تولید موادی است که به رسوب هیدروکسی آپاتایت بر روی سطح کمک کند تا یک سرامیک کامپوزیتی مصنوعی با خواص فیزیکی مشابه با خواص استخوان ایجاد شود. مهم ترین نکته ای که مورد بررسی قرار گرفت میزان بیواکتیویته پوشش های تولید شده به این روش است. این کار با غوطه وری نمونه در محلول مشابه پلاسمای بدن (sbf) انجام گرفت و تشکیل هیدروکسی آپاتایت به وسیله آنالیزهای xrd و ftir بررسی شد. همچنین خواص میکرو ساختاری و خوردگی پوشش به وسیله sem و روش پلاریزاسیون دینامیکی مورد بررسی قرار گرفت. بر این اساس بهترین خواص بیواکتیویته در ترکیب 52.5sio2-36cao-7.5zro2-4p2o5 (درصد اتمی) مشاهده شد. همچنین اضافه کردن اکسید زیرکونیوم در تمام ترکیبات سبب افزایش سرعت تشکیل هیدروکسی آپاتایت گردید. از طرف دیگر ایجاد پوشش سبب افزایش مقاومت به خوردگی بعد از یک روز قرارگیری در محلول sbf شد.

در این تحقیق خوردگی تنشی فولاد خط لوله x65 در محیط کربنات/بی کربنات ph بالا مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا پس از تعیین محدوده پتانسیل ترک برداری فولاد x65 در محیط کربنات/ بی کربنات یک نرمال، با استفاده از آزمون پلاریزاسیون، پتانسیل های کاتدی مختلف در حین آزمون کشش با نرخ کرنش 6-10 بر ثانیه اعمال شدند. در این مرحله ثابت شد که فقط نمونه ای که در طول آزمایش ssrt به صورت پتانسیواستاتیک در پتانسیلmvsce 650- بوده است دچار ترک برداری خوردگی تنشی شده است. در تصاویر متالوگرافی، وجود ترک های ثانویه ی بین دانه ای در نزدیکی مقطع شکست نمونه قرار گرفته در پتانسیل 650- میلی ولت (sce) ثابت کرد که یک شکست بین دانه ای حاکم است. در مرحله دوم از تحقیق جهت بررسی بیشتر شرایط محیطی، اثر دمای محلول در حین آزمون ssrt بررسی شد و نتایج نشان داد که با افزایش دمای محلول، سرعت ترک برداری افزایش می یابد و در نتیجه حساسیت به خوردگی تنشی ایجاد شده، افزایش می یابد. در پایان با اعمال شرایط مناسب برای ایجاد scc در فولاد x65(پتانسیل ترک برداری و دما)، تغییرات پتانسیل و جریان الکتروشیمیایی(نویز الکتروشیمیایی) به طور همزمان اندازه گیری و ثبت شد. آنالیز داده ها به روش آماری و آنالیز در قلمرو فرکانس داده های حاصل از بررسی این داده ها، نشان داد که نویز الکتروشیمایی می تواند یک روش مناسب برای پایش خوردگی تنشی در فولاد خط لوله و تشخیص شروع ترک برداری وتخمین زمان شکست باشد.

در این تحقیق خوردگی تنشی فولاد خط لوله x70 در محیط کربنات- بی کربنات ph بالا مورد بررسی قرار گرفته است ،محدوده ph محلول بین 9تا11می باشد. در ابتدا پس از تعیین محدوده پتانسیل ترک برداری فولاد x70 در محیط 1 نرمال کربنات- بی کربنات، با استفاده از آزمون، پتانسیل های کاتدی مختلف در حین آزمون کشش با نرخ کرنش 6-10 بر ثانیه اعمال شدند. در این مرحله مشاهده شد که نمونه ای که در طول آزمایش کرنش با سرعت آهسته (ssrt ) به صورت پتانسیواستاتیک در پتانسیل650- میلی ولت (sce ) بوده است دچار ترک برداری خوردگی تنشی شده است. در تصاویر متالوگرافی، وجود ترک هایی ثانویه ی بین دانه ای در نزدیکی مقطع شکست نمونه قرار گرفته در پتانسیل 650- میلی ولت (sce) ثابت کرد که یک شکست بین دانه ای حاکم است. در مرحله دوم از تحقیق جهت بررسی بیشتر شرایط محیطی، اثر دمای محلول در حین آزمون ssrt بررسی شد و نتایج نشان داد که با افزایش دمای محلول، سرعت ترک برداری افزایش می یابد و در نتیجه حساسیت به خوردگی تنشی ایجاد شده، افزایش می یابد. به منظور بررسی اثر غلظت یون های کربنات – بی کربنات و یون کلر، محلول ها با غلظت های مختلف از این یون ها فراهم شد و حساسیت به خوردگی تنشی در این شرایط بررسی شد، که نتایج نشان می دهند، کاهش غلظت یون کربنات و بی کربنات حساسیت به خوردگی تنشی را کاهش می دهد اما افزودن یون کلر منجر به افزایش این حساسیت می شود.در پایان حساسیت به خوردگی تنشی فولاد x70 در پتانسیل های 650- میلی ولت (sce ) ،850- میلی ولت (sce ) و1100- میلی ولت (sce ) با اعمال همزمان روش امپدانس الکتروشیمیایی و ssrt بررسی شد و نتایج نشان می دهند که کاهش زاویه فازی و ماکزیمم زاویه فازی در طی کشش نشان دهنده رشد ترک می باشد.

در این تحقیق به بررسی رفتار پسیواسیون و شناسایی فیلم پسیو شکل گرفته بر روی ترکیب بین فلزی گاما تیتانیوم آلومیناید (ti-51at%al) در اسید سولفوریک 05/0 مولار پرداخته شده است. از تکنینک های الکتروشیمیایی پلاریزاسیون، کرونوآمپرومتری، ولتامتری چرخه ای و امپدانس الکتروشیمیایی برای تعیین رفتار خوردگی و پسیواسیون و از تست متشاتکی برای تعیین خواص الکترونیکی فیلم پسیو و نهایتا از آنالیز طیف نگاری فوتوالکترون اشعه ایکس (xps) برای تعیین ترکیب فیلم پسیو استفاده شده است. بر اساس نتایج کرونوآمپرومتری، مشخص شد که فیلم پسیو روی آلیاژ ?-tial در محدوده پتانسیل 0 تا mvsce 2000 مطابق قانون مکعبی رشد می کند و در پتانسیل های بالاتر مکانیزم رشد به تدریح تبدیل به حالت توانی می گردد. نتایج امپدانس الکتروشیمیایی نشان داد که مدار معادل منحنی ها دارای دو ثابت زمانی برای حالت خازنی و حالت القایی است که لوپ خازنی فرکانس بالا مربوط به انتقال عیوب در داخل فیلم پسیو در اثر میدان الکتریکی قوی و لوپ القایی در فرکانس های میانی مربوط به آزادسازی بار منفی سطح که به موجب انباشتگی جاهای خالی کاتیونی در فصل مشترک فیلم/محلول ایجاد می گردد، می باشد. بر اساس نتایج حاصل از xps و eis میزان ثابت دی الکتریک فیلم پسیو آندی، ?، حدود 150 بدست آمد که دلیل آن وجود اکسیدهای مختلف تیتانیوم با درجات اکسیداسیون مختلف و نیز حضور مقادیر عمده اکسید آلومینیوم می باشد. همچنین نتایج آنالیز xps، نسبت آلومینیوم به تیتانیوم در عمق های مختلف برای پتانسیل mvsce600+ بیشترین مقدار و برای mvsce 1500+ کمترین مقدار را نشان داد. بر اساس نمودار پلاریزاسیون و جریان پایای آندی اینطور نتیجه گیری شد که برای فیلم مقاوم تر که جریان آندی آن کم تر است میزان اکسید تیتانیوم بیشتر و اکسید آلومینیوم کمتری است. مشخص شد که لایه اکسیدی مانند یک نیمه هادی نوع n عمل می کند و غلظت دهنده های محاسبه شده توسط تست متشاتکی از بزرگی cm-3 1019 بدست آمد که اندکی بزرگتر از آنچه برای فیلم تشکیل شده بر روی تیتانیوم محاسبه شده است می باشند. این مقادیر نشان داد که فیلم دارای هدایت بهتری نسبت به فیلم تشکیل شده روی تیتانیوم است و این فیلم تا پتانسیل های بیش از mvsce 5000+ مقاومت خود را حفظ کرده و دچار شکست نمی شود.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

پایان نامه حاضر نتیجه تحقیقات انجام شده بر روی یراق آلات مقره کامپوزیتی است . این یراق آلات از جنس فولاد می باشند که به طور معمول دارای پوشش گالوانیزه روی خالص می باشند که به روش غوطه وری گرم اعمال می گردد. تحقیقات انجام شده در این زمینه نشان می دهد که پوشش آلیاژی 55 al-zn دارای مقاومت به خوردگی بالاتری نسبت به پوشش گالوانیزه روی خالص می باشد، لذا با انجام آزمایشات محفظه نمکی، پلااریزاسیون پتانسیواستات و خوردگی اتمسفری در محل، مقاومت به خوردگی این دو نوع پوشش مورد مقایسه قرار می گیرد. ترکیب آلیاژی 55 al-zn درصد در این پوشش حفاظت گالوانیکی بالاتر و خواص فداشوندگی بهتری را در مقایسه با پوشش گالوانیزه روی خالص بوجود می آورد. هزینه اقتصادی استفادهه از چنین پوششی با توجه به اینکه عمر این پوشش آلیاژی 2 تا 4 برابر پوشش گالوانیزه روی خالص می باشد، به صرفه است .

در این تحقیق چگونگی کیفیت آندهای فداشونده منیزیمی ساخته شده در داخل کشور و مقایسه آنها با آندهای خارجی مورد بررسی قرار گرفته است . علاوه بر آن تاثیر عملیات حرارتی و کار مکانیکی بر روی آندهای داخلی مشخص گردیده است . برای این منظور آزمایشهای متالورژیکی مختلف شامل تعیین ترکیب شیمیایی، بررسیهای متالوگرافی با کمک میکروسکوپ نوری و الکترونی اسکنینگ و آنالیز فازی توسط سیستم edx مربوط به دستگاه sem انجام شده است . علاوه بر آن آزمایشهای الکتروشیمیایی مختلفی نیز از جمله تعین سرعت خوردگی با تست غوطه وری، رسم منحنی های پلاریزاسیون توسط دستگاه پتانسیواستات و تعیین ظرفیت جریان، راندمان و پتانسیل آندها طبق استاندارد ارائه شده در astm designation g97 - 89 انجام گردیده است . کلیه آزمایشها بر روی یازده عدد نمونه انجام شده است که 3 نمونه خارجی و بقیه نمونه های مربوط به شرکتهای داخلی بوده اند. عملیات حرارتی نمونه ها در دمای 300 درجه سانتیگراد و به مدت 8 ساعت در اتمسفر گاز آرگون انجام شده است . خواص الکتروشیمیایی نمونه های عملیات حرارتی شده مورد مطالعه قرار گرفت و با نمونه های ریختگی (خام) مقایسه گردید. نمونه های عملیات حرارتی شده هم پتانسیل بالاتر و هم راندمان بیشتری را نسبت به نمونه ها ریختگی نشان دادند. به منظور ایجاد کار مکانیکی تنش فشاری معادل 2850 کیلوگرم بر سانتیمترمربع بر روی یکی از نمونه ها اعمال گردید. نمونه کار شده نیز هم پتانسیل بالاتر و هم راندمان بیشتری را نسبت به نمونه ریختگی نشان داد. بررسی های متالورژیکی مشخص نمود که به طور کلی آندهای خارجی نه به خاطر آنالیز شیمیایی آنها بلکه از نظر کیفیت ریخته گری (ریز بودن ذرات ناخالصی، یکنواحتی ساختار میکروسکوپی، نداشتن تخلخل و موثر بودن mn از نظر ادغام شدن آن با آهن) نسبت به آندهای داخلی مرغوب تر هستند. نتایجی هم که از آزمایشهای الکتروشیمیایی حاصل شده است ، تاییدی بر این موضوع است .

در نیروگاه ها، سیستمهای خنک کننده به منظور خنک کردن بخار ورودی به کندانسور و میعان آن استفاده می شود. در این سیستمها با برخورد بخار داغ به پشت لوله هایی که آب خنک کن از داخل آنها عبور می کند، حرارت خود را از دست داده و به آب تبدیل می شود. در این سیستمها، لوله های خنک کننده کندانسور در اثر خئردگی، تخریب شده و در شرایط حاد باید لوله ها را تعویض نمود. زیرا سوراخ شدن این لوله ها، موجب نشت آب خنک کن به درون آب تغذیه می شود. در این صورت به دلیل آلوده شدن آب مقطر و بخار درون سیکل خسارات شدیدی به بویلر و توربین نیروگاه وارد خواهد شد. در این پژوهش به بررسی علل خوردگی لوله های کندانسور نیروگاه نکا پرداخته و در نهایت روشهای کنترل آنها ارائه شده است . بدین منظور از آزمایشهای متالوگرافی (بررسیهای استریومیکروسکوپی، میکروسکوپ نوری و الکترونی) و آنالیز رسوبات داخل لوله و همچنین از آزمایشهای خوردگی (آزمایش های تقلیل وزن و پلاریزاسیون) استفاده شده است . بررسی های انجام شده در مورد علل تخریب لوله های کندانسور نیروگاه نکا نشان داد، از مهمترین عوامل تخریب لوله ها، خوردگی حفره ای از سمت آب خنک کن لوله ها بوده است . اگرچه ممکن است وجود عواملی نظیر آمونیاک و هوای موجود در بخار، شرایط لازم را برای وقوع خوردگی توام با تنش (scc) در نقاط تحت تنش لوله فراهم نماید، اما به نظر می رسد عمده تخریبهای ایجاد شده از سمت آب بوده که از مهمترین آنها، می توان به خوردگی حفره ای و روی زدایی موضعی اشاره نمود. همچنین نتایج حاصل از آزمایشهای خوردگی، در مورد اثر تزریق سولفات آهن به آب خنک کن نشان داد، سرعت خوردگی آلیاژهای پایه مسی در آب دریا با غلظت 1ppm یون آهن ii،حداقل بوده و در این غلظت لایه اکسیدی محافظی روی سطح آلیاژهای فوق تشکیل می شود.

رفتار سولفیداسیون فولاد کم آلیاژ (din 1/6959) و فولاد با پوشش کرم پرانقباض (hc)، کم انقباض (lc)، و دو لایه با لایه خارجی hc روی لایه داخلی lc به روش بخار گوگرد، در فشارهای جزئی سولفور 1 اتمسفر در 1، 3، 5 و 7 ساعت ، و 0/1 و 0/01 اتمسفر در 5 ساعت ، در دمای 600 درجه سانتی گراد مورد بررسی قرار گرفت . سطح و مقطع نمونه ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) مورد مطالعه قرار گرفت . فازهای موجود در آن توسط edax آنالیز و با استفاده از xrd شناسایی شدند. سختی پوششها قبل و بعد از فرآیند سولفیداسیون با دستگاه سنجش ریز سختی اندازه گیری شدند. بعد از سولفیداسیون در فشارهای سولفور 0/1 و 1 اتمسفر، مشاهده شد و روی کر cr2s3 و روی فولاد fes، fes2 و fecr2s4 پایدار است . در حالیکه در فشار سولفور 0/01 اتمسفر، روی کرم cr2o3 و روی فولاد سولفید آهن تشکیل می شود. در این بررسی مشاهده شد که پوشش های کرم به طور قابل ملاحظه ای آغاز سولفیداسیون فولاد پایه را به تاخیر می اندازند. با افزایش زمان سولفیداسیون و فشار جزئی سولفور نیز، ریزسختی این پوششها کاهش می یابد. همچنین پوشش کرم lc مقاومت به شوک حرارتی کمتری در مقایسه با پوشش کرم دو لایه و hc دارد. بنابراین پوششهای کرم hc و دو لایه، بهترین مقاومت به سولفیداسیون را دارند.

سالانه خسارات ناشی از خوردگی موجب صرف هزینه زیادی جهت تعویض و تعمیر تجهیزات و تاسیسات فلزی اکثر صنایع، بخصوص صنایع نفتی کشور می گردد. خوردگی در تجهیزات مجتمع های پتروشیمی، نظیر نیروگاه، بویلرها و مبدل های حرارتی از جمله مهمترین مواردی است که موجب توقف سیستم می شود. در این مورد خوردگی در لوله های مبدل حرارتی از مشکلات عمده یک واحد تولید پتروشیمی می باشد، زیرا سوراخ شدن این لوله ها به دلیل خوردگی موجب نشست آب خنک کن از داخل لوله ها به دولن سیال فرآیندی می شود. آلوده شدن سیال فرآیندی به آب صنعتی سبب بروز خسارات می شود. به همین دلیل کنترل خوردگی در مبدل های حرارتی نقش مهمی را در بهره برداری از سیستم خواهد داشت. هدف از انجام این تحقیق بررسی علل تخریب و زوال لوله های مبدل حرارتی در واحد پلی اتیلن سنگین مجتمع پتروشیمی بندر امام بوده است. در این مورد بررسی های انجام شده جهت تعیین علل زوال این لوله ها نشان داد که حضور باکتری های احیاکننده سولفات ‏‎(srb)‎‏ در آب خنک کن و همچنین پیل های غلظتی اکسیژن به دلیل ایجاد رسوبات ناخواسته بیش از حد در سمت خارج لوله ها، مهمترین عامل سوراخ شدن لوله های فولاد کربنی مبدل های این واحد بوده است. بدین ترتیب براساس تحقیقات انجام شده در مورد کاهش مکانیزم های خوردگی از نوع فوق، پیشنهاد می شود استفاده مناسب از مواد پخش کننده رسوب و بازدارنده خوردگی، تزریق کلر یا مواد بایوساید موثر، تیمار آب، کنترل ‏‎ph‎‏ مورد توجه قرار گیرد.

در این تحقیق، حساسیت نسبت به خوردگی تنشی مقاطع جوش آلیاژ ‏‎ti-6al-4v‎‏ در محیطهای آبی حاوی یون کلراید و عوامل موثر بر این پدیده از جمله غلظت یون کلر وتنش پسماند ناشی از جوشکاری مورد بررسی قرار گرفته اند. به این منظور آزمایش های مختلف در چهار بخش، شامل آزمایش های الکتروشیمیایی، متالوگرافی، خوردگی تنشی و بررسی سطوح شکست طراحی و انجام گردید. محیطهای مورد استفاده برای آزمایش محلول های آبی حاوی 5/0، 5/3، 5 و 7 ‏‎nacl‎‏ و هوا بوده و نمونه ها در سه حالت فلز پایه و نمونه های جوش قبل و بعد از تنش زدایی تحت آزمایش قرار گرفتند. برای انجام آزمایش خوردگی تنشی بروش کشش با سرعت کنش کم، از سرعت کشش برابر ‏‎0/1 mm/min‎‏ استفاده شد. نتایج حاصل از آزمایش ها نشان دهنده حساسیت نسبت به خوردگی تنشی آلیاژ ‏‎ti-6al-4v‎‏ در محیط های مورد استفاده و افزایش و تشدید این حساسیت در اثر انجام جوشکاری هستند. کلر و تنش پسماند نقش موثری در کاهش پایداری فیلم پسیو سطحی، تسریع در تخریب واز بین رفتن آن و کند شدن تشکیل مجدد آن داشته، و باعث تسریع در وقوع تسلیم و تغییر فرم پلاستیک، کاهش فرم پذیری، کاهش کرنش نهایی و کاهش زمان شکست خواهند شد یعنی وجود کلر و تنش پسماند سبب افزایش حساسیت نسبت به خوردگی تنشی مقاطع جوش این آلیاژ خواهد شد. همچنین تنش زدایی نقش موثری در افزایش استحکام فیلم پسیو و تشکیل سریع تر آنداشته و باعث بهبود خواص مکانیکی، افزایش طول عمر و کاهش حساسیت نسبت به خوردگی تنشی مقاطع جوش آلیاژ ‏‎ti-6al-4v‎‏ خواهد شد. در اثر انجام جوشکاری اختلاف در اندازه دانه زیادی بین نواحی مختلف جوش مشاهده می شود که تنش زدایی علاوه بر جذف تنش پسماند، نقش مهمی در کاهش این اختلاف اندازه دانه و بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی جوش خواهد داشت. مطالعه سطح شکست نیز نشان داد که در اثر وقوع خوردگی تنشی، ترک ها در نقایص و مرز دانه ها جوانه زنی کرده و بداخل خانه ها گسترش می یابند. رشد ترک در درون دانه ها بصورت کلیواژ درون دانه ای می باشد و وجود تنش پسماند و افزایش غلظت کلر سبب افزایش تعداد و جهات رشد ترک در درون دانه ها خواهند شد. رشد ترک در سطح شکست باعث کاهش عمق دیمپل ها در نواحی اطراف نوک ترک و تشکیل ترک های ثانویه در درون این دیمپل ها خواهند شد. مشاهده ترک های ثانویه در نوک ترک نشان دهنده تاثیر هیدروژن در ترک برداری نیز می باشد.