تحقیق خوردگی بدنه شناورهای آلومینیومی، علل و ارائه راهکار مناسب

توضیحات

تحقیق خوردگی بدنه شناورهای آلومینیومی، علل و ارائه راهکار مناسب

آلیاژهای آلومینیوم به دلیل داشتن خواص منحصر به فردی مانند نسبت استحکام به وزن بالا، جوشپذیری خوب، شکلپذیری عالی و مقاومت به خوردگی نسبتا خوب، به گونه گسترده در انواع سازهها، صنایع هوایی و دریایی، خطوط انتقال برق، حمل و نقل و… استفاده می شوند. آلومینیوم و آلیاژهای آن به دلیل تشکیل فیلم اکسیدی غیرفعال بر روی سطح، مقاومت به خوردگی بالاتری نسبت به فولادهای کربنی ارائه میدهند. با این وجود، این فیلم اکسیدی نیز در برابر یونهای خورند های از قبیل کلر و سولفات مقاومت کافی نداشته و تخریب آن خوردگی زمینه ی آلومینیومی را به دنبال دارد. لذا بررسی و شناخت خوردگی آلومینیوم و آلیاژهای آن امری ضروری می­نماید.

…

خوردگی آلومینیوم و آلیاژهای آلومینیوم

آلومینیوم یک فلز بسیار فعال بوده و این امر منجر به اکسیدشدن سریع آن در طبیعت می شود. آلومینیوم با اکسیژن واکنش داده و بسرعت فیلم اکسید آلومینیوم تشکیل می شود. لایه اکسید آلمونیوم ایجادشده روی سطح دار ای قابلیت سختی و تجدیدکردن خود می باشد، و بنابراین آلومینیوم داخلی را از هوردگی بیشتر محافظت می کند. اگرچه آلومینیوم به مقاومت خوب در برابر خوردگی شهرت دارد، همیشه نمی تواند در برابر محیط های خورنده شدید مقاومت نماید. هنگامی کخ لایه اکسید در معرض محیط شدید قرار می گیرد، شکسته شدن لایه اکسی محافظ با سرعت بیشتری نسبت به تجدید شدن آن اجام می شود و در نتیجه خوردگی اتفاق می افتد. شایع ترین علت خوردگی آلومینیوم خوردگی گالوانیک است که مانند یک باتری متشکل از دو فلز غیر مشابه در محلول الکترولیت می باشد. به علت واکنش پذیربودن آلومینیوم،هنگامی که در تماس با سایر فلزات قرار می گیرد، همیشه به عنوان آند عمل نموده و شروع به خوردگی می نماید. محیط های متغیر نیز نقش مهمی در تسریع خوردگی در درجات مختلف بازی می کنند. به خصوص، یک محیط حاوی کلرید، خوردگی آلومینیوم و آلیاژهای ان را را علیرغم داشتن قابلیت ایجاد یک لایه اکسید مؤثر، تسریع می بخشد. این موضوع معمولا منجر به ایجاد حالتی می شود که تحت عنوان خوردگی حفره ای شناخته می شود.خوردگی حفره ای رایج ترین و مضرترین نوع خوردگی می باشد. خوردگی حفره ای یک فرآیند اکسیداسیون و کاهش الکتروشیمیایی است که به علت فروپاشی فیلم اکسید منفعل تشکیل شده بر روی سطح فلز رخ می دهد. در واقع این نوع خوردگی یک خوردگی گالوانیک موضعی به حساب می آید. چاله های خوردگی معمولا به صورت حفره های ریزی در سطخ ایجاد می شوند. از آنجایی که حمله در سطح کوچک است، و نقاط مورد تهاجم اغلب توسط محصولات خوردگی پوشانده می شود، سطوح آلومینیوم اغلب به صورت حفرههای کوچک قابل مشاهده می باشد. حمله موضعی ناشی از خوردگی حفره ای، جدی تر از هوردگی یکنواخت می باشد، به این دلیل که در نهایت به عمق ساختار فلز نفوذ می کند. خوردگی آلومینیوم و آلیاژهای آن نیز تا حد زیادی وابسته به محیط کاربرد خود می باشد. آبدریا به عنوان یک مخیط هورنده بالاتر از حد متوسط شناخته شده است، که در آن غلظت های بالایی از یون کلرید وجود دارد. آب دریا باعق ایجاد فاکتورهای مؤثر بر خوردگی از قبیل: تغییر قابل توجه درجه حرارت، جریان دینامیکی با ذرات ساینده، تابش مستقیم نور خورشید در فضای باز و دیگر مواد آلی خورنده شیمیایی، می گردد. این شرایط پیچیده محیطی منجر به خوردگی شذیذ آلیاژهای آلومینیوم به کار رفته می شود[۳].

…

چاسلر وهمکاران(۱۹۹۳) خوردگی آلیاژ نیکل آلومینیوم برونز را در آب دریا مورد بررسی قرار دادند. در این آزمایش نرخ خوردگی الکتروشیمیایی نیکل آلومینیوم برنز در آب دریای مصنوعی و محلول کلرید سدیم
اندازه­گیری شد. فرآیند شکل گیری لایه تحت شرایط جریان مورد مطالعه قرار گرفت و سینتیک واکنش در شرایط تازه آماده شده و در حالت غیر فعال تحت شرایط هیدرودینامیکی مشخص با استفاده از یک الکترود دیسک دوار مورد بررسی قرار گرفت. ساختار لایه خوردگی ایجادشده در نمونه مصنوعی آب دریا توسط تکنیک اشعه ایکس و میکروسکوپ الکترونی مورد بررسی قرار گرفت. برخلاف نتایج قبلی مشخص شد که لایه محافظ عمدتاً از اکسید آلومینیوم، به عنوان یک مانع در جابه­جایی یون­ها در سطح لایه، تشکیل شده است.

در این آزمایش مشخص شد که لایه محافظ تشکیل شده بر روی نیکل آلومینیوم برنز در آب دریا نرخ خوردگی را با فاکتور ۲۰-۳۰ کاهش می­دهد(شکل ۳-۱). محافظت خوردگی ایجادشده ناشی از  کاهش واکنش آندی در لایه تشکیل شده درطول حمله خورنده و همچنین کاهش واکنش کاتدی در لایه خوردگی می­باشد. انفعال آندی(محافظت آندی) ناشی از ایجاد لایه اکسید آلومینیوم می­باشد که مانع از جابه­جایی یونی در سراسر محصول خوردگی(لایه ایجادشده در اثر خوردگی) می­گردد. براین اساس، خوردگی در حالت منفعل به سرعت جریان بستگی ندارد(شکل ۳-۲). تشکیل اکسید مس در قسمت بیرونی از لایه محافظ انتقال بار ناشی از کاهش اکسیژن و سرعت واکنش کاتدی را کاهش می­دهد[۷]

…

فهرست مطالب تحقیق خوردگی بدنه شناورهای آلومینیومی، علل و ارائه راهکار مناسب

• ۱فصل اول: مقدمه. ۱
• ۱-۱    مقدمه. ۲
• ۱-۲    آلیاژهای مختلف آلومینیوم. ۲
• ۱-۲-۱    سری ۱۰۰۰٫ ۲
• ۱-۲-۲    سری ۳۰۰۰٫ ۳
• ۱-۲-۳    سری ۵۰۰۰٫ ۴
• ۱-۲-۴    سری ۸۰۰۰٫ ۶
• ۱-۲-۵    سری ۲۰۰۰٫ ۷
• ۱-۲-۶    سری ۶۰۰۰٫ ۷
• ۱-۳    شماره گذاری آلیاژهای آلومینیوم بر اساس حالت(Temper) 9
• ۲فصل دوم. ۱۲
• ۲-۱    مقدمه. ۱۳
• ۲-۲    خوردگی آلومینیوم و آلیاژهای آلومینیوم. ۱۳
• ۲-۳    انواع خوردگی آلومینیوم. ۱۴
• ۲-۳-۱    خوردگی یکنواخت… ۱۵
• ۲-۳-۲    خوردگی گالوانیک…. ۱۶
• ۲-۳-۳    خوردگی حفره ای.. ۱۸
• ۲-۴    روش های تست خوردگی.. ۲۱
• ۲-۴-۱    انواع آزمایشات خوردگی.. ۲۲
• ۲-۴-۱-۱     تست های آزمایشگاهی.. ۲۲
• ۲-۴-۱-۲     تست های با مقیاس کوچک…. ۲۴
• ۲-۴-۱-۳     تست­های میدانی.. ۲۴
• ۲-۵    روش های محافظت در برابر خوردگی.. ۲۵
• ۳فصل سوم. ۲۷
• ۴منابع: ۴۷

منابع تحقیق خوردگی بدنه شناورهای آلومینیومی، علل و ارائه راهکار مناسب

1. Christian Vargel,2004,Elsevier.
2. Gilbert Kufman, Introduction to Aluminum Alloys and Tempers, 2000, ASM Inernational.
3. Jingyi Yue, 2015, Corrosion Behaviors of Coated Aluminum Alloys in Simulated Corrosive Environment, The Faculty of the Department of Chemistry Western Kentucky University, M.Sc Thesis, Bowling Green, Kentucky.
4. Ahmed Younis, 2012, Protection of Aluminum Alloy (AA7075) from Corrosionby Sol-Gel Technique, Chemnitz University of Technlology, Kairo, Ägypten
5. KEDAR GUJARATHI,2008, CORROSION OF ALUMINUM ALLOY 2024 BELONGING TO THE 1930s IN SEAWATER ENVIRONMENT, Texas A&M University, M.Sc Thesis, USA.
6. R Davis, 2000, CORROSION-Understanding the Basics, ASM International,Ohio.
7. Schussler, H. E. Exner, The Corrossion of Nickel-Aluminium Bronzes in Seawater-I. Protective Layer Formation and the Passivation Mechanism, Corrosion Science,1993, Vol. 34, No. 11, pp. 1793-1802.
8. Hosni Ezuber, A. El-Houd, F. El-Shawesh, A study on the corrosion behavior of aluminum alloys in seawater, Material and Design, 2008, vol. 29, pp. 801-805.
9. Rosliza, H.B. Senin, W.B. Wan Nik, Electrochemical properties and corrosion inhibition of AA6061 in tropical seawater, Colloids and Surfaces, 2008, Vol. 312, pp. 185-189.
10. Yanshen Yin, Tao Liu, Shouang Chen, Tong Liu, Sha Cheng, Structure stability and corrosion inhibition of super-hydrophobic film on aluminum in seawater, Applied Surface Science, 2008, Vol. 255, pp. 2978-2984.
11. Xiaoyi Fu, Xinhua He, Fabrication of super-hydrophobic surfaces on aluminum alloy substrates, Applied Surface Science, 2008, Vol. 255, pp. 1776-1781.
12. Tian He, Yuanchao Wang, Yijian Zhang, qun Lv, Tugen Xu, TaoLiu, Super-hydrophobic surface treatment as corrosion protection for aluminum in seawater, Corrosion Science, 2009, Vol. 51, pp. 1757-1761.
13. Tong Liu, Feifei Zhang, Chaorui Xue, Lan Li, Yansheng Yin, Structure stability and corrosion resistance of nano-Tio₂ coatings on aluminum in seawater by a vacuum dip-coating method, Surface and Coatings Technology, 2010, Vol. 205, pp. 2335-2339.
14. Bo Yin, Liang Fang, An-qiong Tang, Qiu-liu Huang, Jia Hu, Jian-Hui Mao, Ge Bai, Huan Bai, Novel strategy in increasing stability and corrosion resistance for super-hydrophobic coatin on aluminum alloy surfaces, Applied Surface Science, 2011, Vol. 258, pp. 580-585.
15. Tanapat Kaewmaneekul, obboon Lothongkum, Effect of aluminium on the passivation of zinc-aluminium alloys in artificial seawater at 80 , Corrosion Science, 2013, Vol. 66, pp. 67-77.
16. ثابت بتکی کاظم، دهقانیان چنگیز، بررسی رفتار بازدارندگی بنزوتری آزول بر خوردگی فولاد کم­کربن و آلومینیوم ۱۰۵۰ در حالت اتصالی و غیراتصالی در آب دریا، مجله علمی-پژوهشی علوم و مهندسی خوردگی، ۱۳۹۴، شماره۷، ص ۷-۱۸٫

توجه:

تحقیق خوردگی بدنه شناورهای آلومینیومی، علل و ارائه راهکار مناسب شامل یک فایل ورد ۴۵ صفحه ای و یک پاورپوینت ۱۵ اسلایدی می باشد.

لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.