وبلاگ تخصصی مهندسی متالورژی صنعتی

ممانعت كننده ها Inhibitors

metallurgyahvaz — Sat, 10 May 2008 12:57:08 GMT

ممانعت كننده ها افزودني هايي هستند كه با ايجاد تغيير و تحول بر روي سطح فلزات ، محيط و يا هر دو خوردگي را تحت كنترل در آورده ، شيوه عمل آنها ايجاد تغييرات در واكنش هاي آندي ، كاتدي و يا هر دو آنها است . ممانعت كننده هاي بسيار زيادي با تركيبات مختلف موجود مي باشند ؛ اكثر اين مواد با آزمايشات تجربي پيدا شده و اصلاح يافته اند و بسياري از آنها با نام هاي تجاري عرضه مي گردند و تركيب شيميايي آنها مخفي نگه داشته مي شود . به همين دليل فرآيند حفاظت به اين روش به طور كامل مشخص و روشن نيست . ممانعت كننده ها را مي توان بر حسب مكانيزم و تركيب طبقه بندي نمود . با توجه به تركيب ممانعت كننده ها به دو دسته اصلي معدني ( Inorganic) و آلي ( Organic) تقسيم مي گردند . بر حسب مكانيزم عمل دو نوع مشخص بازدارنده وجود دارد :

اندازه گيري ضخامت توسط امواج ماوراء صوت

metallurgyahvaz — Sat, 10 May 2008 12:56:04 GMT

ضخامت سنج هاي ماوراء صوت ( Ultrasonic ) براي اندازه گيري ضخامت مواد از يك سمت آنها ، استفاده مي شوند. اولين ضخامت سنج تجاري ، از اصول كاري ردياب هاي صوتي ( Sonar ) پيروي مي كرد ، كه در سال 1940 معرفي شد . وسيله هاي كوچك قابل حمل كه تنوع در كاربرد داشتند از 1970 متداول شدند. اخيرا پيشرفت در تكنولوژي ميكروپروسسورها منجر به مرحله جديدي از عملكرد پيچيده و كاربرد آسان اين وسيله ها شده است. كار تمامي سنجه هاي ماوراء صوت بر پايه اندازه گيري بازه زماني عبور پالس هاي فركانس صوتي از ميان ماده مورد آزمايش است . فركانس يا گام اين پالس هاي صوتي فراتر از حد شنوايي انسان است ، به طور كلي يك تا بيست ميليون سيكل در ثانيه ، در مقابل براي گوش انسان حد ، بيست هزار است . اين امواج فركانس بالا توسط وسيله اي توليد و دريافت مي شوند كه مبدل ماوراء صوت ناميده مي شود ؛ كه انرژي الكتريكي را به لرزش هاي مكانيكي تبديل مي كند و بلعكس .

فولاد هاي مقاوم حرارتي

metallurgyahvaz — Sat, 10 May 2008 12:54:35 GMT

امروزه فولادها در شرايط متغير و گسترده اي ؛ شامل محيط هايي با دماي بالا و خورنده تحت شرايط تنش استاتيكي و ديناميكي بكار مي روند. از قبيل دريچه هاي موتور هواپيما ، حامل هاي كوره ، رتورت ها ، واحدهاي كراكينگ نفت و توربين هاي گازي . سه مشخصه براي فلزاتي كه در دماي بالا به كار مي روند ؛ مورد نياز است :

1- مقاومت به اكسيداسيون و پوسته شدن

2- حفظ استحكام در دماي كاري

3- پايداري ساختار ؛ با توجه به رسوب كاربيدها ، كروي شدن ، كاربيدهاي سيگما، تردي بازپخت

ديگر ويژگي ها نيز ممكن است در كاربرد مهم باشند ؛ همچون مقاومت ويژه و ضريب حرارتي براي اهداف الكتريكي ، ضريب انبساط براي واحدهاي ساختماني و مقاومت به نفوذ در اثر پديده سوختن در بعضي كاربردهاي كوره اي . در مورد فولادهاي توربين هاي گازي مشخصات ديگري نيز مطرح مي شود ، ظرفيت ميرايي داخلي و استحكام خستگي ، حساسيت به فاق و استحكام ضربه اي ( سرد و گرم ) ، مشخصه جوشكاري و ماشينكاري ، بويژه در رتورهاي بزرگ كه بايد با حداقل مقاطع جوشكاري شده ساخته شوند .

پوشش كردن خطوط لوله

metallurgyahvaz — Sat, 10 May 2008 12:52:30 GMT

پوشش خط لوله در معرض آيتم هاي بسياري در حين كار است . مانند رطوبت ، فشار، باكتريها و .... . البته عدم وجود نور خورشيد يك گزينه مثبت براي خط لوله محسوب مي شود؛ اعمال پوشش بر روي خطوط لوله هزينه بسياري را در بر ميگيرد . به همين دليل انتخاب پوشش و نحوه اعمال آن از اهميت بسياري برخوردار است . همچنين براي لوله هاي مدفون در خاك اين امكان وجود ندارد كه پوشش آنها همانند ديگر سازه ها در بازه زماني كوتاه تعويض شود و پوشش بايد بالغ بر 20 سال دوام داشته باشد . به همين منظور ويژگي هايي كه يك پوشش نيازمند است عبارت است از :

آشنایی با دستگاه C-Scan

metallurgyahvaz — Sat, 10 May 2008 12:49:38 GMT

برای انتقال گاز و فرآورده های نفتی در مسیرهای طولانی از لوله های فولادی مدفون در خاك استفاده می شود . این خطوط لوله از مناطق مختلفی همچون جنگل ها ، بیابان ها ، مزارع و ..... عبور می کنند و در شرایط مختلف محیطی قرار میگیرند . لذا هر گونه تخریب و نقص در این لوله ها علاوه بر خسارات مادی و هدر رفتن منابع ، موجب خسارات زیست محیطی نیز میشود. مهمترین عامل طبیعی که موجب تخریب خارجی لوله های فولادی میشود عامل خوردگی است . برای جلوگیری از خوردگی این گونه لوله ها آنها را به وسیله نوارهای پلیمری پوشش داده و با اعمال جریان مستقیم آنها را تحت حفاظت کاتدی قرار میدهند. لازم به ذكر است كه محافظت اصلی به بوسیله پوشش پلیمری انجام می شود و حفاظت كاتدی به عنوان مكمل به كار می رود. از همین رو هرگونه تخریب در پوشش خطوط لوله به معنی باز شدن راه برای حمله خوردگی است . پس باید صحت و سلامت پوشش به طور دوره ای کنترل شود . از آنجایی که خطوط لوله در اکثر قسمت ها در زیر خاک مدفون هستند استفاده از روش های متداول کنترل پوشش غیر ممکن است .

حفاظت كاتدي خطوط لوله - 2

metallurgyahvaz — Sat, 10 May 2008 12:47:33 GMT

اندازه گيري مقاومت زمين :

خاک هايي که داراي ضريب مقاومت الکتريکي بالايي هستند از شدت جريان خوردگي پاييني برخوردار هستند . و اما نقاطي که داراي پتانسيل بالايي هستند داراي مقاومت الکتريکي پاييني هستند . چرا که در آنها شدت جريان خوردگي بالاست . بررسي ضريب مقاومت الکتريکي خاک مي تواند راهنماي خوبي جهت تعيين مکان کار گذاردن بستر آندي و عمق آند از سطح زمين باشد . جهت اندازه گيري مقاومت خاک از روش چهار ميله ونر استفاده مي شود ، شکل 9 نشان مي دهد که 4 ميله به صورت عمودي در خاک قرار مي گيرند . دو ميله 1و2 با استفاده از يک منبع تغذيه ، جرياني را به درون خاک مي فرستند و دو ميله ديگر 3و 4 ولتاژ اندازه گيري مي کنند

حفاظت كاتدي خطوط لوله1

metallurgyahvaz — Sat, 10 May 2008 12:45:25 GMT

اصول خوردگي براساس خواص فعل و انفعالات الكتروشيميايي است كه در آند توليد الكترون و در كاتد مصرف الكترون صورت مي پذيرد . واكنش هاي الكترو شيميايي انحلال فلز و آزاد شدن گاز هيدروژن ، بر طبق معادلات زير است :

M → Mⁿ⁺ + ne

2H ⁺ +2e → H₂

در پروسه خوردگي لوله مدفون درخاك ، نقاط آندي و كاتدي در هر حال موجود هستند و با انتقال جريان الكتريسيته از نواحي آندي از فلز به محيط اطراف خوردگي رخ مي دهد و در نقاط كاتدي كه جريان از محل اطراف به فلز مي رسد خوردگي صورت نمي گيرد . به همين دليل فلز را مي توان به طور جزئي بوسيله استفاده از پوشش ها حفاظت نمود. اگر پوشش ها دائمي بودند و هنگام نصب و يا كار آسيب نمي ديدند لوله هاي فلزي هرگز خورده نمي شدند . پيدايش عيوب در لايه هاي محافظ يا وجود سوراخ ها، حتي اگر اتفاقي باشد ما را ملزم مي كند كه حفاظت نوع دومي را هم براي فلزات مدفون در خاك بكار بريم . روش عمومي استفاده از حفاظت كاتدي است.

در اين روش با وارد شدن يك پتانسيل كاتدي ، قطعه مهندسي به يك كاتد ( قطب منفي) تبديل مي گردد؛ در حقيقت جريان از طرف محيط به تمام سطح لوله مي رسد پس در حقيقت ديگر خوردگي نخواهيم داشت و لوله محافظت مي گردد.

حفاظت كاتدي را ميتوان به تنهايي هم بكار برد ولي به مقدار جريان زيادي نياز است. بنابراين بهترين روش آن است كه از يك لايه محافظ مناسب استفاده كرد و بعدا بوسيله حفاظت كاتدي آنرا تقويت نمود.

فرآيند جوش نقطه‌اي(2) RESISTANCE SPOT WELDING

metallurgyahvaz — Sat, 10 May 2008 12:43:27 GMT

الكترودها در جوشكاري مقاومتي نقطه اي:

الكترود در فرآيندهاي مختلف مقاومتي مي تواند به اشكال گوناگوني باشد كه داراي چندين نقش است از جمله هدايت جريان الكتريكي به موضع اتصال، نگهداري ورق ها بر روي هم و ايجاد فشار لازم در موضع مورد نظر و تمركز سريع حرارت در موضع اتصال. الكترود بايد داراي قابليت هدايت الكتريكي و حرارتي بالا و مقاومت اتصالي يا تماسي (contact resistance) كم و استحكام و سختي خوب باشد، علاوه بر آن اين خواص را تحت فشار و درجه حرارت نسبتاً بالا ضمن كار نيز حفظ كند. از اين جهت الكترودها را از مواد و آلياژهاي مخصوص تهيه مي كنند كه تحت مشخصه يا كد RWMA به دو گروه A آلياژهاي مس و B فلزات ديرگداز تقسيم بندي مي شوند، در جداول صفحه بعد مشخصات اين دو گروه درج شده است. مهمترين آلياژهاي الكترود مس ـ كروم، مس ـ كادميم و يا برليم ـ كبالت ـ مس مي باشد. اين آلياژها داراي سختي بالا و نقطه آنيل شدن بالايي هستند تا در درجه حرارت بالا پس از مدتي نرم نشوند، چون تغير فرم آنها سبب تغيير سطح مشترك الكترود با كار مي شود كه ايجاد اشكالاتي مي كند. قسمت هايي كه قرار است به يكديگر متصل شوند . بايد كاملاً بر روي يكديگر قرار داشته و در تماس با الكترود باشند تا مقاومت الكتريكي تماسي R2, R1 كاهش يابد. مقاومت الكتريكي بالا بين نوك الكترود و سطح كار سبب بالا رفتن درجه حرارت در محل تماس مي شود كه اولاً مرغوبيت جوش را كاهش مي دهد ثانياً مقداري از انرژي تلف مي شود. روش هاي مختلفي براي اعمال فشار پيش بيني شده است كه دو سيستم آن معمول تر است:

فرآيند جوش نقطه‌اي(1) RESISTANCE SPOT WELDING:

metallurgyahvaz — Sat, 10 May 2008 12:41:03 GMT

جوش نقطه‌اي يكي از پركاربردترين نوع جوش مقاومتي مي‌باشد. اين فرآيند براي اتصال ورق‌هاي لب روي هم، يا سيم به ورق و يا سيم بر روي سيم بكار برده مي شود و در آن قطعه كار بين الكترودها تحت فشار قرار گرفته و جريان توسط تراسفورماتور و بازوها از الكترودها و سپس قطعه كار عبور مي كند، اين فرآيند كاربرد زيادي در صنايع لوازم خانگي و اتومبيل سازي دارد. در اين جوش اتصال دو سطح توسط حرارت و فشار تواماً انجام مي گيرد كه وقتي جريان الكتريكي از ميان دو قطعه فلزي كه بهم چسبيده اند عبورمي كند، مقاومت زياد موضعي موجب توليد گرماي فوق العاده زيادي مي شود. در صورتي كه جريان كافي بكار رود، فلزات مورد استفاده ابتدا در حالت خميري قرار گرفته و سپس ذوب مي شوند. اگر هنگامي كه دو فلز در حالت خميري يا مذاب قرار دارند به يكديگر فشار داده شوند و تا كمي بعد از قطع جريان و خنك شدن در همان وضعيت باقي بمانند، دو قطعه در هم آميخته شده و به صورت يك قطعه واحد در مي آيند، كه در اين حالت جوش بصورت دكمه يا ديسك هايي بين دو لايه ورق بوجود مي آيد كه با توجه به سرعت انجام اين عمل، بسياري از خواص فيزيكي آنها دست نخورده باقي خواهند ماند.

خوردگي موضعي قليايي آلياژ آلومينيوم 5083 در محلول سديم کلرايد 5/3 درصد

metallurgyahvaz — Sat, 10 May 2008 12:34:02 GMT

چکيده

در اين مقاله فرآيند خوردگي آلياژ 5083AA در يک محلول هوا دار 5/3 درصد سديم کلرايد بررسي شده است. نتايج به دست آمده نشان مي دهد که عامل اصلي تغيير آلياژ در تماس با محلول، به خوردگي موضعي اطراف رسوب هاي کاتدي موجود در آلياژ ارتباط دارد که در حقيقت اين موضوع پيامدي از قليايي شدن محيط در اطراف اين رسوب ها مي باشد. حفرات تشکيل شده در اين حالت از لحاظ مور فولوژي نيمه کروي مي باشند که از حفرات کريستالوگرافيک متمايز هستند. در اين آلياژ تحت شرايط ذکر شده حتي براي نمونه هايي که براي مدت زمان طولاني تحت آزمايش قرار گرفته اند حفرات کريستالوگرافيک مشاهده نشده است. براي شکل گيري حفرات کريستالوگرافيک لازم است که آلياژدر حد پتانسيل جوانه زدن حفره پلاريزه شده و علاوه بر آن دانسيته جريان از ميزان بحراني بيشتر باشد. فقط در حالتي که لايه اکسيدي روي آلياژ از بين مي رود، حفرات کريستالوگرافيک در تماس با محلول هوا دار سديم کلرايد 5/3% شکل مي گيرند.

مقدمه

خوردگي حفره اي آلياژهاي آلومينيوم فرآيند پيچيده اي مي باشد که توسط فاکتور هاي محيطي مختلفي از قبيل pH ، دما، نوع آنيون موجود در محلول يا خواص فيزيکي- شيميايي لايه پسيو تحت تأثير قرارمي گيرد[1]. جذب يون هاي مهاجم از قبيل يون کلر به درون عيوب موجود در لايه محافظ و نفوذ در اين لايه و انباشتگي اين يون ها در عيوب، از عوامل مهم و اصلي جوانه زني حفرات مي با شند [2-4] محققين ديگري پيشنهاد نموده اند، حفرات ايجاد شده مي توانند ناشي از فرآيند هيدروليز باشندکه باعث افزايش ميزان pH به صورت موضعي شده و در نهايت مانع از پسيو شدن مجدد سطح فلز مي گردد[5] . عوامل ديگري در رابطه با حساسيت آلومينيوم به خوردگي حفره اي و ديگر انواع خوردگي موضعي وجود دارند که در حقيقت به طبيعت الکتروشيميايي فازهاي بين فلزي موجود در آنها مربوط مي باشند[6-8]. با توجه به اين موضوع رفتار مشاهده شده در مورد خوردگي آلومينيوم به اختلاف پتانسيل فاز زمينه وذرات بين فلزي موجود در آلياژ مربوط است [9-13] . در مرجع[8] بيان شده است حضور آخال هاي فلزي اي که نسبت به فاز زمينه نجيب تر مي باشند سبب کاهش مقاومت آلياژ به خوردگي شده اند. اين آخال ها به واسطه فعاليت و خاصيت کاتدي که از خود نشان مي دهند باعث تحريک و انجام واکنش هاي آندي شده و موجب خوردگي فاز زمينه مي شوند [14-15] . اولين تحقيق صورت گرفته بر روي اين مطلب، مطالعه تأثير حضور آخال هاي Al₃Fe بر روي رفتار خوردگي آلياژ ها بوده است [16-17] طبق مطالعات انجام شده، حضور رسوب هاي Al₃Fe موجب افزايش حساسيت آلياژ به خوردگي حفره اي شده است. افزايش موضعي pH به سبب واکنش احياء اکسيژن مي باشد که باعث تشکيل حفرات در اطراف ذرات بين فلزي مي گردد. در مرجع [18] تحقيقات صورت گرفته به منظور تعيين ميزان pH در اطراف آخال هاي Al₃Fe متمرکز شده است.

خوردگي ايجاد شده در اطراف کا تد هاي بين فلزي باعث تشکيل حفرات قليايي مي شود که در مرجع [15] به آنها اشاره شده است. اين نوع از حفره دار شدن در زير پتانسيل هاي جوانه زني و پسيو شدن مجدد رخ مي دهد. از اطلاعات موجود در مقالات مختلف مي توان در يافت که رابطه واضح و مشخص بين اين نوع از هجوم وحفره دار شدني که به حفره دار شدن کريستالوگرافيک موسوم است وجود ندارد. در حقيقت حفرات کريستالوگرافيک زماني شکل مي گيرند که آلياژ به پتانسيل جوانه زني حفره برسد. در مقاله حاضر فرآيند خوردگي آلياژ AA5083 در محلول هوا دار سديم کلرايد 5/3% مورد بحث قرار گرفته است. تحقيقات در جهت مطالعه ويژگي ها، شرايط تشکيل حفره ها و مورفولوژي خوردگي که در پتانسيل مدار باز (OCP) رخ داده، متمرکز شده است.