لینک پرداخت و دانلود در "پایین مطلب"
فرمت فایل: word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحات:67
. مقدار فسفر فولاد میکروآلیاژ از مقداری که استاندارد ASTM اجازه می دهد تجاوز می کند و دیگر فولاد میکروآلیاژی ما محدودة نرمالی از فسفر را دارا می باشد. این 3 نوع فولاد میکروآلیاژی ، یکی از فولادهای معمولی عملیات حرارتی پذیرند که توسط پروسه های دمایی به شکل کوئینچ کردن و تمپر کردن برروی فولاد که مستقیماً پس از نورد می‌باشدو برروی دیگر فولاد معمولی نورد گرم انجام شده است .در مطالعه این پروژه متوجه می شویم که خورده شدن فولاد میکروآلیاژی فقط نصف سرعت خوردگی فولاد تقویت شده معمولی می باشد. اگر فولادها پوشش های epoxy داشته باشند کاهش نرخ نسبی خوردگی تا یک دهم می باشد .در این پروژه آزمایش های سریع‌ای بر روی فولادها انجام می شود ، پتانسیل خوردگی،ماکروسل خوردگی و 3 آزمایشBench scale :
Southern Exposure وCracked Beam و G109. برای ارزیابی فولاد از پتانسیل خوردگی و سرعت خوردگی استفاده می‌‌کنیم. برای خاصیت مکانیکی فولاد از آزمایش های خمشی و کشش استفاده می کنیم . نتایج نشان می دهد که پتانسیل خوردگی این 5 فولاد تقریباً تمایل یکسانی به خورده شدن دارند . در آزمایش Bench – Scale فولاد میکروآلیاژ با محتوی فسفری منظم (CRT ) پایین‌ترین خسارت خوردگی را از خود نسبت به فولاد معمولی نشان می دهد .
اگرچه در آزمایش G109 فولاد CRT مقاومت به خوردگی بیشتری از خود نسبت به فولاد ساده نشان میدهد . در آزمایش Cracked beam بعد از 70 هفته فقط 4% خسارت خوردگی در فولاد معمولی داریم . در آزمایش Southern exposure فولاد CRT نسبت به فولاد معمولی از یک دوره مناسب11% خسارت خوردگی داریم .
خاصیت مکانیکی فولاد میکروآلیاژی مشابه دیگر فولادهای ساده می باشد و فسفر زیاد تأثیری روی خاصیت مکانیکی ندارد.
فهرست مطالب
عنوان ................................................................................................................... صفحه
چکیده.....................................................................................................................
فصل اول: مقدمه
1-1-تعریف خوردگی ............................................................................................
2-1-محیط های خورنده...........................................................................................
3-1- فولادهای کم آلیاژ............................................................................................
1-3-1-اثرات افزودنی های میکروآلیاژ کننده .............................................................
2-3-1-انواع گوناگون فولادهای فریت - پرلیت میکروآلیاژ شده ................................
1-2-3-1-فولادهای میکرو آلیاژ شده وانادییم ............................................................
2-2-3-1-فولادهای میکروآلیاژ شده نیوبیوم................................................................
3-2-3-1-فولادهای میکروآلیاژ شده وانادییم_نیوبیوم...................................................
4-2-3-1-فولادهای میکروآلیاژ شده مولیبدن _نیوبیوم..................................................
5-2-3-1-فولادهای میکروآلیاژشده وانادییم_نیتروژن..................................................
6-2-3-1-فولادهای میکروالیاژشده تیتانیوم................................................................
7-2-3-1-فولادهای میکروآلیژ شده نیوبیوم_تیتانیوم.....................................................
8-2-3-1-فولادهای میکرو آلیاژ شده تیتانیوم_وانادییم ................................................
فصل دوم : مروری بر منابع
1-2- خوردگی فولاد در بتن....................................................................................
2-2- روش های نمایش خوردگی.............................................................................
1-2-2- پتانسیل خوردگی .........................................................................................
2-2-2- سرعت خوردگی ماکروسل...........................................................................
3-2-2- مقاومت پلاریزاسیون ..................................................................................
3-2- آزمایش های خوردگی.....................................................................................
1-3-2- آزمایش های ارزیابی سریع .........................................................................
2-3-2- آزمایش Bench – Scale.........................................................................
4-2- روش کار.......................................................................................................
5-2- فولاد تقویت شده ..........................................................................................
6-2- آزمایش ارزیابی سریع ....................................................................................
1-6-2- شرح آزمایش .............................................................................................
1-1-6-2- آزمایش پتانسیل خوردگی .......................................................................
2-6-2- خاصیت نمونه های آزمایش ........................................................................
3-6-2- برنامه آزمایش ............................................................................................
7-2- آزمایشات Bench – Scale.........................................................................
1-7-2- روش آزمایشات ........................................................................................
1-1-7-2- Southern Exposure.......................................................................
2-1-7-2- نمونه Cracked beam.........................................................................
3-1-7-2- نمونه ASTM G109...........................................................................
4-1-7-2- روش کار آزمایش های Southern Exposure و Cracked Beam ..
5-1-7-2- روش آزمایش ASTM G109..............................................................
2-7-2- آماده سازی نمونه های آزمایش ....................................................................
3-7-2- موادهای مورد نیاز ......................................................................................
8-2- آزمایش مکانیکی ...........................................................................................
9-2 - آزمایشات ارزیابی سرعت...............................................................................
1-9-2- آزمایش پتانسیل خوردگی ...........................................................................
2-9-2- آزمایش خوردگی ماکروسل..........................................................................
10-2- آزمایشات Bench- Scale..........................................................................
1-10-2- آزمایش Southern Exposure.............................................................
2-10-2- آزمایش های Cracked beam ..............................................................
3-10-2- آزمایش های ASTM G109 .................................................................
4-10-2- مشاهده و نمایش نمونه ها .........................................................................
11-2- آزمایش های مکانیکی...................................................................................
فصل سوم: نتیجه گیری و پیشنهاد
1- نتایج..................................................................................................................
2- پیشنهاد...............................................................................................................
3- خلاصه ..............................................................................................................
منابع و مآخذ............................................................................................................
فهرست اشکال
عنوان ................................................................................................................... صفحه
1-2- آزمایش یک` پتانسیل خوردگی بر روی نمونه ی بتنی.........................................
2-2- آزمایش ماکروسل بر روی میله های ساده..........................................................
3-2- آزمایش ماکروسل بر روی نمونه ی بتنی............................................................
4-2- آزمایش ماکروسل برای خواندن پتانسیل خوردگی.............................................
5-2- نمونه ملاتی...................................................................................................
6-2- نمونه southern Exposure......................................................................
7-2- a – نمونه cracked Beam.........................................................................
7-2-b – نمونه G109.........................................................................................
8-2- مقدار پتانسیل متوسط الکترود اشباع کلومل برای میله های ساده در یون NaCl 1. 6 مولار
9-2-جعبه ترمیتال برای آزمون Bench-Scale..........................................................
10-2- مقدار پتانسیل متوسط خوردگی الکترود اشباع شده کلومل برای میله هایی که در بتن فرو رفته (دریون NaCl 0.4 مولار)..............................................................................................................................
11-2- مقدار پتانسیل متوسط خوردگی الکترود اشباع شده کلومل برای نمونه های ملاتی در بتن فروشده ( در یون NaCl 1.6مولار)...............................................................................................................
12-2- سرعت خوردگی متوسط آزمایش ماکروسل برای میله های ساده در یون NaCl 1.6 مولار.
13-2- سرعت خوردگی متوسط آزمایش ماکروسل برای نمونه های در ملات فرو برده شده با سر پوش پلیمری در انتهای میله ها در یون NaCl 0.4 مولار......................................................................................
14-2- سرعت خوردگی متوسط آزمایش ماکروسل برای میله های در بتن فرو برده شده با سرپوش پلیمری در یون1.6 NaCl مولار.......................................................................................................................
15-2- سرعت متوسط خوردگی آزمایش ماکروسل برای نمونه های درملات فروبرده شده بدون سرپوش در یون NaCl 0.4 مولار.......................................................................................................................
16-2- سرعت متوسط خوردگی آزمایش ماکروسل برای میله های فرو برده شده دربتن سرپوش دریون NaCl 1.6 مولار
17-2- آزمایش _Southern Exposure سرعت متوسط خوردگی....................
18-2- آزمایش Southern Exposure_ سرعت متوسط خوردگی برای فولادهای شده.
19-2- آزمایش Southern Exposure_ مجموع خسارت خوردگی.......................
20-2- آزمایش Southern Exposure_ مجموع خسارات خوردگی برای فولادهای ترکیب شده.
21-2- آزمایش Southern Exposure - پتانسیل متوسط خوردگی برای قسمت بالای نمونه های فولادی
22-2- آزمایش Southern Exposure - پتانسیل متوسط خوردگی برای قسمت بالای فولادهای ترکیب شده.
23-2- آزمایش Southern Exposure - پتانسیل متوسط خوردگی برای قسمت پایین نمونه ها با حضور الکترود مس _مس......................................................................................................................
24-2- آزمایش Southern Exposure - پتانسیل متوسط خوردگی برای قسمت پایین (نمونه های ترکیب شده) با حضور الکترود مس _مس...................................................................................................
25-2- آزمایش Southern Exposure - مقاومت متوسط ماده به ماده...................
26-2- آزمایش Southern Exposure - مقاومت متوسط ماده به ماده برای نمونه های شده.
27-2- آزمایش Cracked beam - سرعت متوسط خوردگی..................................
28-2- آزمایش Cracked beam - مجموع خسارت متوسط خوردگی...................
29-2- آزمایش Cracked beam - پتانسیل متوسط خوردگی برای قسمت بالای نمونه ها با حضور الکترود مس – مس
30-2- آزمایش Cracked beam - پتانسیل متوسط خوردگی برای قسمت پایین نمونه ها با حضور الکترود مس – مس
31-2- آزمایش Cracked beam - مقاومت متوسط ماده به ماده............................
32-2- آزمایش G109 – سرعت متوسط خوردگی....................................................
33-2- آزمایش G109- مجموع متوسط خسارت خوردگی........................................
34-2- آزمایش G109- پتانسیل متوسط خوردگی برای قسمت بالای نمونه ها با حضور الکترود مس- مس
35-2-آزمایش G109- پتانسیل متوسط خوردگی برای قسمت پایینی با حضور الکترود مس – مس
36-2- آزمایش G109- مقاومت متوسط ماده به ماده................................................
37-2-سطح نمونه SE-CRPT2-1.........................................................................
38-2- ضخامت ترک بر روی نمونه SE – CRPT1 / N-3.....................................
39-2- تولید خوردگی بر روی قسمت بالایی نمونه SE-N-3.....................................
40-2- تولید خوردگی بر روی بالای میله ی نمونه SE-CRPT2-1...........................
41-2- تولید خوردگی بر روی بالای میله ی نمونهSE-CRT-1 (نمای جانبی)...........
42-2- تولید خوردگی بر روی پایین میله ها برای نمونه SE-CRPT2-1...................
فهرست جداول
عنوان ................................................................................................................... صفحه
1-2- الکترودهای استاندارد مرجع...........................................................................
2-2-توضیح نیم سلول ( ASTM C876 )..............................................................
3-2- حالت های شیمیایی فولادهای تقویت شده (%)..................................................
4-2- حالت های مکانیکی فولادهای تقویت شده........................................................
5-2- مقادیر گوناگون پتانسیل خوردگی در روز 40 م..................................................
6-2- سرعت خوردگی آزمایش ماکروسل در مدت 100 روز()...........................
7-2- سرعت خوردگی آزمایش Bench – Scale در 70هفته( )......................
8-2- خسارت خوردگی آزمایش Bench – Scale در 70 هفته.................................
9-2- مقاومت ماده به ماده ی اندازه گیری شده در آزمایش Bench – Scale ...........
10-2- مقاومت ماده به ماده آزمایش Bench – Scale در مدت 70 هفته....................
11-2- مقدار ولتاژ پتانسیل خوردگی ماده ی بالایی با حضور الکترود اشباع شده مس- مس در آزمایش Bench – Scale به مدت 70 هفته...........................................................................................................
12-2- پتانسیل خوردگی اندازه گیری شده درآزمایش Bench–Scale به مدت
70 هفته..................................................................................................................
13-2- آزمایش های مکانیکی .....................
فصل اول
مقدمه
1-خوردگی
1-1-تعریف خوردگی
خوردگی را تخریب یا فاسد شدن یک ماده در اثر واکنش با محیطی که در آن قراردارد تعریف می کنند و بعضی ها اصرار دارند که این تعریف بایستی محدود به فلزات باشد . ولی بایستی برای حل این مسئله هم فلزات و هم غیر فلزات را در نظر بگیریم .
مثلاً‌تخریب رنگ و لاستیک بوسیله نور خورشید یا مواد شیمیایی ، خورده شدن جدارة کوره فولاد سازی ، و خوره شدن یک فلز جامد بوسیله مذاب یک فلز دیگر و حتی خورد شدن فولادی که در داخل تیرهای بتنی برق قرار دارد تماماً خوردگی نامیده می شوند.
2-1- محیط های خورنده :
عملاً‌کلیه محیط ها خورنده هستند،لکن شدت خورندگی آنها متفاوت است . مثالهایی در این مورد عبارتند از : هوا ، رطوبت آبهای تازه ، مقطر،نمکدار و معدنی . اتمسفرهای روستائی، شهری،صنعتی ، بخار و گازهای دیگر مثل کلر- آمونیاک –سولفور هیدروژن ، دی اکسید گوگرد وگازهای سوختنی، اسیدهای معدنی مثل اسید کلریدریک، سولفوریک و نیتریک، اسیدها‌ی‌آلی مثل اسید نفتیک، استیک و فرمیک، قلیائی ها ، خاکها ، طلاها، روغنهای نباتی و نفتی و انواع و اقسام محصولات غذائی، بطور کل مواد «معدنی » خورنده تر از مواد «آلی » می باشند. مثلاً‌خوردگی در صنایع نفت بیشتر در اثر کلرور سدیم ، گوگرد ، اسید سولفوریک و کلریدریک و آب است تا بخاطر روغن ، نفت و بنزین .کاربرد درجه حرارتهای فشارهای بالا در صنایع شیمیایی باعث امکان پذیر شدن فرآیندهای جدید با بهبود فرآیندها قدیمی شده است ، به عنوان مثال ( راندمان بالاتر ) سرعت تولید بیشتر ، یا تقلیل قیمت تمام شده . این مطلب همچنین در مورد تولید انرژی از جمله انرژی هسته‌‌ای ، صنایع فضائی و تعداد بسیار زیادی از روشها و فرآیندها صادق است . درجه حرارتها و فشارهای بالاتر معمولاً باعث ایجاد شرایط خوردگی شدیدتر می گردند بسیاری از فرآیندها و عملیات متداول امروزه بدون استفاده از مواد مقاوم در برابر خوردگی غیر ممکن یاغیر اقتصادی می باشند.
زنگ لفظی است که برای آلیاژهای آهنی به کار برده می شود. زنگ از اکسیدهای آهن تشکیل شده و معمولاً‌اکسید نیتریک هیدراته است . موقعی که در یک آگهی تجاری ادعا می شود که یک آلیاژ غیر آهنی زنگ نمی زند ، ادعایی بیش نیست و لکن بدان معنی نسبت که آن فلز خورده نخواهد شد
3-1- فولادهای کم آلیاژی:
فولادهای کربنی با یک یا چند عنصر کرم ، نیکل ، مس ، مولیبدن ، فسفر وانادیم، به مقادیر چند درصد یا کمتر از فولاد کم آلیاژی می نامند. مقادیر بالا از عناصر الیاژی معمولاً برای خواص مکانیکی و سختی پذیری است . از نقطه نظر مقاومت در برابر خوردگی محدودة تا ماکزیمم 2 درصد بیشتر مورد توجه است . در این محدوده استحکام فولادها بالاتر از فولادهای ساده کربنی بوده ولی مهمترین خاصیت آنها مقاومت خیلی بهتر در برابر خوردگی آتمسفری است .گاهی اوقات در محیط های آبی نیز این فولادها دارای مزایائی می باشند
1-3-1- اثرات افزودنی های میکروآلیاژ کننده :
این بخش بر روی فولادهای پرلیت – فریت میکروآلیاژ شده تاکید کرده است ، که از افزودنی های عناصر آلیاژ کننده مثل نیوبیوم و وانادیوم برای بالا بردن کربن و یا محتواهای منگنز استفاده می کند ( و به این ترتیب توانایی حمل بار بالا می رود ) بررسی های گسترده در طول دهه 1960 بر روی اثرات نیوبیوم و وانادیوم روی خصوصیات مواد یا مصالح درجه ساختمانی باعث کشف این موضوع گردید که مقادیر کم نیوبیوم، وانادیوم هر کدام (10/0% ) فولادهای استاندارد کربن – منگنز را بدون تداخل با بعمل آوری بعدی مستحکم و قوی می سازند مقدار کربن نیز می تواند کم شود تا هم قابلیت جوش را بالا ببرد و هم چقرمگی را ، چون اثرات مقاومت دهندگی نیوبیوم و وانادیوم بخاطر کاهش در استحکام ناشی از کاهش در مقدار کربن جبران می شوند .
خصوصیات مکانیکی فولادهای کم آلیاژ دارای استحکام بالای میکرو آلیاژ شده ، فقط در صورت افزایش عناصر میکرو آلیاژ کننده حاصل می شوند . لازمه ی وجود آستنیت که به اثرات پیچیده طرح آلیاژ و تکنیک های نورد کاری بستگی دارد ، نیز یک فاکتور مهم در تصفیه دانه ای فولادهای کم آلیاژ دارای استحکام بالای نورد گرم است . تصفیه دانه ای در صورت وجود آستنیت با روش های نورد کاری کنترل شده ، باعث چقرمگی بالا و استحکامهای تسلیم زیاد در رنج 345 تا 620 مگا پاسکال(ksi 90 تا 50) می شود. ]1[
این توسعه فرآیندهای نوردکاری کنترل شده همراه با طرح آلیاژ، سطوح استحکام تسلیم بالایی را تولید کرده است که با پایین آمدن تدریجی مقدار کربن توام می باشد بسیاری از فولادهای کم آلیاژ دارای استحکام بالا میکروآلیاژ شده اختصاصی ، مقادیر کربن به کمی 60/0% و یا حتی کمتر دارند ، با این حال هنوز می توانند استحکام تسلیم حدود 485 مگا پاسکال (ksi 70) را توسعه داده و ایجاد نمایند . استحکام تسلیم بالا ، با اثرات ترکیبی اندازه دانه ریز ایجاد شده و در طول نورد کاری گرم کنترل شده و استحکام دهندگی رسوب حاصل می شود که این خصوصیت ناشی از حضور وانادیوم ، نیوبیوم و تیتانیوم است .
2-3-1- انواع گوناگون فولادهای فریت – پرلیت میکروآلیاژ شده عبارتند از :
1-2-3-1-فولادهای میکروآلیاژ شده وانادیوم
2-2-3-1-فولادهای میکروآلیاژ شده نیوبیوم
3-2-3-1-فولادهای میکروآلیاژ شده وانادیوم – نیوبیوم
4-2-3-1- فولادهای مولیبدن – نیوبیوم
5-2-3-1-فولادهای میکروآلیاژ شده وانادیوم – نیتروژن
6-2-3-1-فولادهای میکروآلیاژ شده تیتانیوم
7-2-3-1-فولادهای میکروآلیاژ شده نیوبیوم – تیتانیوم
8-2-3-1-فولادهای میکروآلیاژ شده تیتانیوم – وانادیوم
این فولادها ممکن است شامل عناصر دیگری هم باشند تا مقاومت خوردگی بالایی داشته باشند و مقاومت محلول جامد را بالا برده و قابلیت سخت کاری زیادی را در بر بگیرند(اگر محصولات تغییر شکل غیر از فریت – پرلیت بهینه باشند) ]1[.
مقاله درباره مقاومت به خوردگی برای 3 نوع فولاد میکروآلیاژی و 2 نوع فولاد ساده تقویت شده