در این تحقیق، کامپوزیت fe/al2o3 که در آن ترکیب شیمیایی به صورت گرادیانی از سمت غنی از آلومینا به سمت غنی از آهن فلزی تغییر می¬کند تولید شده است. جهت تولید این کامپوزیت از تلفیق فرآیند sps با واکنش به شدت گرمازای احیاء آلومینوترمی هماتیت استفاده شده است. برای این منظور، مواد اولیه شامل آهن، هماتیت، آلومینیوم مطابق واکنشxfe +2al + fe2o3 =al2o3+ (2+x)fe با یکدیگر مخلوط شد و به صورت لایه های با ترکیب 80،70،60،50،40 و 85 درصد حجمی آهن آماده گردید. سپس در قالب spsبه صورت سه لایه و در دو نوع مختلف با لایه های 40، 60و 80 درصد حجمی آهن و 60،50 و 70 درصد حجمی آهن روی هم قرار گرفتند. فرآیند تف¬جوشی و واکنش احیاء هماتیت به طور هم زمان طی فرایند sps با اعمال فشار تک محوری mpa30 و جریان الکتریکی مستقیم پالسی با دانسیته a/mm2 84/8 به مدت زمان 300 ثانیه انجام شد. پارامترهای دما و زمان و فشار حین فرآیند اندازه¬گیری گردید و لایه¬های fgm تولیدی توسط میکروسکوپ نوری و روش های پردازش تصویر، میکروسکوپ الکترونی روبشی، آنالیز eds، آزمون سختی، آنالیز xrd و آنالیز ftir مورد بررسی قرار گرفت. این بررسی ها، نشان داد که استفاده هم زمان از تکنیک sps و واکنش آلومینوترمی روش مناسبی برای تولید این کامپوزیت گرادیانی است. همچنین نتایج تصاویر میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی، بیانگر این است که فشار mpa 30 و زمان حدود 5 دقیقه شرایط مساعد را برای ایجاد گلویی های تشکیل شده حین فرآیند تف جوشی فراهم می¬کند. نتایج بررسی تخلخل و آزمون سختی حاکی از این است که افزایش پارامترx در واکنش از 0/45 تا 7/12 موجب کاهش درصد تخلخل از 37/66 تا81 /6 و افزایش سختی از 203 تا 291 ویکرز در لایه ها می¬شود.

در این تحقیق، تاثیر دمای بازپخت و زمان عملیات حرارتی بلندمدت بر روی خوردگی حفره¬ای فولاد زنگ¬نزن مارتنزیتی 403 بررسی شده است. برای بررسی تاثیر دمای بازپخت، نمونه¬ها ابتدا در دمای 1050 درجه¬ی سانتیگراد و به مدت یک ساعت آنیل انحلالی و در هوا سرد شده و سپس در دماهای 300، 450، 550، 650 و 750 درجه¬ی سانتیگراد، همگی به مدت یک ساعت بازپخت شده اند. بررسی¬های الکتروشیمیایی برای یافتن خواص خوردگی حفره¬ای به روش¬های پلاریزاسیون ثابت و پیوسته انجام گرفته است. نتایج حاکی از این بوده که نمون? بازپخت شده در 550 درجه، دارای کمترین مقدار پتانسیل حفره¬دار شدن بوده است. نتایج آزمون¬های حساسیت (dl-epr) و آزمون اگزالیک اسید نشان داد که این رفتار ضعیف خوردگی ناشی از حساس شدن فولاد در این دما بوده است. از آنجایی که محلول¬های قبلی مورد استفاده برای آزمون dl-epr مختص فولادهای دیگری بوده¬اند، با توجه به فولاد مورد نظر ما در این پژوهش، محلول آزمون، بهینه سازی شد تا بتوان نتایج قابل اعتمادی را از این آزمون بدست آورد. بررسی¬ها نشان داد که در دماهای بالاتر از 550 درجه، فولاد حساس شده، بازیابی (healing) می¬شود و در نتیجه خواص خوردگی حفره¬ای دوباره بهبود می¬یابد. جهت بررسی تاثیر عملیات حرارتی بلند مدت، نمونه¬ها در 1050 درجه¬ی سانتیگراد آنیل و در 300 درجه¬ی سانتیگراد بازپخت گردیدند و پس از آن در مدت¬های 100، 500 و 1000 ساعت در دمای 150 درجه¬ی سانتیگراد قرار گرفتند. آزمون¬های خوردگی نشان داد که مقاومت به خوردگی حفره¬ای در این فولاد تا زمان 1000 ساعت افت زیادی نداشته و فلز توانسته است مقاومت خود را تقریبا حفظ کند.

اندازه¬گیری ضخامت دیواره¬ی داخلی در لوله¬های انتقال سیالات همچون لوله¬های انتقال نفت، گاز و آب، جزء جدایی ناپذیر پایش خوردگی در این صنایع حساس و استراتژیک محسوب می¬شوند. ازاین رو، امروزه چندین روش غیر مخرب برای اندازه¬گیری ضخامت لوله¬ها در این صنایع مورد استفاده قرار می-شوند. از میان این روش¬ها، روش آزمون جریان¬های گردابی پالسی به دلیل مزایای فراوانی که دارد در دنیا موردتوجه زیادی قرارگرفته است. در این پژوهش ابتدا اقدام به تولید چیدمان آزمون جریان گردابی شده است و پس از حصول اطمینان از ضخامت سنجی درست توسط این آزمون، کاهش ضخامت در لوله¬ها با روش پلاریزاسیون آندی در محلول خورنده ی 1مولار اسیدکلریدریک و 1 مولار اسید سولفوریک انجام گرفت، تا تـأثیر اثـرات زبری سـطح و نیز تـجمع محـصولات خوردگی بر روی جداره¬ی لوله بر نتایج بررسی و کیفیت ضخامت سنجی در این حالت به واقعیت نزدیک تر گردد و سپس با استفاده از سیم¬پیچ برگیر میزان کاهش ضخامت که نمودی از میزان خوردگی یکنواخت در داخل لوله است، اندازه گیری گردید و درنهایت میزان کاهش ضخامت به دست آمده از روش آزمون جریان های گردابی با نتایج به دست آمده از ضخامت سنجی با روش¬¬های معمول، مقایسه شده است . دراین ارتباط دو پارامتر زمان تا رسیدن به بیشینه¬ی ولتاژ و نیز زمان تا صفر شدن ولتاژ موردبررسی قرار گرفت و مشخص شد که پارامتر زمان تا رسیدن به بیشینه¬ی ولتاژ از دقت بالاتری نسبت به پارامتر دیگر برخوردار است(r=0.94). نهایتا در انتهای این پژوهش مشخص گردید که استفاده از روش جریان¬های گردابی می¬تواند یک روش مناسب و با دقت بالا در زمینه¬ی سنجش کاهش ضخامت در لوله¬ها به واسطه¬ی پدیده¬ی خوردگی باشد.

در این پژوهش اثر ریزساختار فولاد کم کربن روی مکانیزم و سینتیک رشد لایهی ترکیبی مورد بررسی قرار گرفت.با عملیات حرارتی سه نمونهی فولادی با ریزساختار و اندازه دانه های متفاوت به دست آمد. این نمونه ها در سه دمای 730، 770 و ℃830 و در مدت زمان های مختلف داخل مذاب آلومینیوم خالص غوطه ور شدند. بررسی های انجام گرفته توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی و آنالیز eds نشان داد که دو ترکیب بین فلزی feal3 و fe2al5 تنها ترکیب های تشکیل دهندهی لایهی ترکیبی در اثر نفود متقابل اتم های آهن و آلومینیوم است که در آنfe2al5فاز غالب لایهی ترکیبی است.لایهیfeal3 با آلومینیوم فصل مشترک نامنظم تیغه ای شکل تشکیل می دهد. لایهی fe2al5 با زیرلایهی فولادی فصل مشترک زبانه ای شکل تشکیل می دهد. بررسی های میکروسکوپ نوری انجام شده روی آنها نشان می دهد که ارتباط معناداری بین مورفولوژی زبانه ای شکل و مرزدانه های فولاد وجود نداشته و مورفولوژی ناشی از رشد مرجح دانه های fe2al5 در امتداد مرزهای فریت نیست. به علاوه، بررسی ها نشانمی دهد که با افزایش درصد کربن فولادضخامت لایهی بین فلزی کاهش می یابد و فصل مشترک از حالت زبانه ای به سمت مسطح شدن میل می کند که این مساله متاثر از افزایش کسر حجمی پرلیت در مقایسه با فریت است. نتایج اندازه گیری ضخامت لایهی بین فلزی یک رشد شبه پارابولیک را برای لایهی fe2al5 نشان می دهد که بیانگر آن است که رشد این لایه تحت کنترل نفوذ رخ می دهد. نتایج داده های سینتیکی نشان می دهد که اندازه دانهی زیرلایه فولاد تاثیری بر سینتیک رشد لایهی بین فلزی ندارد. انرژی فعال سازی رشد لایهی fe2al5 برای نمونه های آنیل، نرماله و کوئنچ به ترتیب برابر با 25، 35 و kjmol-135 محاسبه گردید که نشان می دهد اندازه دانه و ریزساختار تاثیر قابل توجهی در انرژی فعال سازی و سینتیک رشد لایه ندارد.

پژوهش حاضر با هدف بررسی تاثیر بازدارنده نیترات بر رفتار خوردگی حفره ای فولاد زنگ نزن رسوب سخت شونده یph 4-17 در محیط سدیم کلرید مورد بررسی قرار گرفته است.نقش بازدارندگی یون نیترات بر روی خوردگی حفره ای با بهره گیری از روش های بررسی پتانسیل خوردگی، امپدانس الکتروشیمیایی و از طرفی شدت جریان، طول عمر، شعاع و حاصل ضرب پایداری و فرکانس وقوع حفرات ناپایدار مطالعه شد.. افزودن یون نیترات از 005/0 تا 1/0 مولار باعث افزایش پتانسیل حفره دار شدن فولاد شده بطوریکه از 12/0 مولار نیترات به بالا خوردگی حفره ای در فولاد مشاهده نشده است، بنابراین وقتی نسبت نیترات به کلرید از 3/0 تا 4/0 فراتر می رود، فولاد دچار خوردگی حفره ای نمی شود.

در این پژوهش به بررسی اثر بازدارندگی یون بی کربنات بر روی فولاد زنگ نزن رسوب سخت شونده ی 17-4 پرداخته شده است. به این منظور ابتدا فولاد مورد نظر در دمای 1050 درجه ی سانتیگراد آنیل شد و سپس در دماهای مختلف 480، 550 و 620 درجه ی سانتیگراد پیرسازی گردید. سه نمونه ی حاصل در محلول 25/0 مولار سدیم کلراید تحت آزمون پتانسیودینامیک قرار گرفت و پتانسیل حفره دار شدن آن ها مقایسه شد. نمونه ای که دارای بالاترین پتانسیل حفره دار شدن بود یعنی نمونه ی پیر شده در 550 درجه ی سانتیگراد انتخاب شده و اثر بازدارندگی یون بی کربنات بر روی آن بررسی گردید. برای این منظور ابتدا در غلظت های مختلف بی کربنات آزمون-های پتانسیودینامیک انجام گرفت و مشخص شد که در نسبت های غلظت بی کربنات به کلراید بزرگ تر از 5/7 بازدارندگی به حداکثر خود می رسد و فولاد در مقابل حفره دار شدن کاملا محافظت می گردد. به علاوه آزمون های پتانسیواستاتیک و بررسی های آماری و همچنین میکروساختاری با استفاده از میکروسکوپ الکترونی نیز در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفت. نتایج آزمون پتانسیواستاتیک و تحلیل حفرات ناپایدار نشان داد که بی کربنات فرکانس وقوع حفرات را کم می کند اما باعث زیاد شدن مقدار شعاع حفرات و حاصل ضرب پایداری می گردد.