การวิเคราะห์วิธีการวัดเส้นโค้งไซคลิกโพลาไรเซชัน สำหรับวัดความต้านทานการกัดกร่อนแบบรูเข็มของเหล็กกล้าไร้สนิม AISI 409L, 430L และ 316L

On applicability of cyclic polarization method for the susceptibility to pitting corrosion of AISI 409L, 439L and 316L stainless steels

Name: พรรษา ธงภักดี

ThaSH: เหล็กกล้า

ThaSH: โพลาไรเซชัน (ไฟฟ้า)

Abstract: วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้คือศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างค่า Ep (pitting potential) คือ ศักย์ไฟฟ้าที่ฟิล์มถูกทำลาย ค่า Epr (protection potential) คือศักย์ไฟฟ้าป้องกัน ค่า Ep-Epr และ พื้นที่ฮีสเตอรีสีส (Hysteresis loop area) คือส่วนที่แสดงความเสียหายเนื่องจากการกัดกร่อนแบบรูเข็ม จากเส้นโค้งไซคลิก โพลาไรเซชันของเหล็กกล้าไร้สนิม AISI 409L, 439L และ 316L ในสารละลายโซเดียมคลอไรด์ 0, 0.05, 0.5, 1.0 และ 3.5 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก ค่าพีเอช 4, 7 และ 10 อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส กับความสามารถต้านทานการกัดกร่อนแบบรูเข็ม ซึ่งวัดโดยใช้ค่าความหนาแน่นจำนวนรูเข็ม (pit density) การวัดเส้นโค้ง ไซคลิกโพลาไรเซชันด้วยเครื่องโพเทนทิโอสแตด (potentiostat) ใช้ค่าเริ่มสแกน ที่ศักย์ไฟฟ้าต่ำกว่าค่า Ecorr 0.25 โวลต์ ค่าอัตราการเพิ่มศักย์ไฟฟ้าหรืออัตราการสแกน (scan rate) เท่ากับ 0.166 มิลลิโวลต์ต่อวินาที จากผลการทดลองพบว่าความเข้มข้นโซเดียมคลอไรด์ในสารละลายสูงขึ้นมีผลให้ค่าศักย์ไฟฟ้าการ กัดกร่อนแบบรูเข็ม ศักย์ไฟฟ้าป้องกัน ค่า Ep-Epr และพื้นทีฮีสเตอรีสีสลดลง และมีแนวโน้มลดลง ในสภาวะกรดมากกว่าสภาวะด่าง ส่วนค่าศักย์ไฟฟ้าป้องกัน มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นในสภาวะกรดมากกว่าสภาวะด่าง สำหรับค่าศักย์ไฟฟ้าการกัดกร่อนแบบรูเข็ม ศักย์ไฟฟ้าป้องกัน ค่า Ep-Epr และพื้นที่ฮีสเตอรีสีส ของเหล็กกล้าไร้สนิมในสารละลายโซเดียมคลอไรด์ 1.0 และ 3.5 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก มีแนวโน้มสูงขึ้น เมื่อค่าพีเอชเพิ่มขึ้น ส่วนค่า Epr และความหนาแน่นของจำนวนรูเข็ม มีแนวโน้มลดลงเมื่อค่าพีเอชเพิ่มขึ้น จากความสัมพันธ์ของความหนาแน่นจำนวนรูเข็มกับค่า Ep ค่า Ep-Epr และพื้นที่ฮีสเตอรีสีส พบว่า มีความสอดคล้องกันสำหรับการบ่งชี้ความต้านทานการกัดกร่อนแบบรูเข็มของเหล็กกล้าไร้สนิม กล่าวคือ ถ้าเหล็กกล้าไร้สนิมมีค่า Ep ค่า Ep-Epr และพื้นที่ฮีสเตอรีสีสสูง แสดงว่ามีความต้านทานการกัดกร่อนแบบรูเข็มสูง ส่งผลให้จำนวนรูเข็มต่อหน่วยพื้นที่มีค่าต่ำ โดยเหล็กกล้าไร้สนิม AISI 316L มีแนวโน้มในการต้านทาน การกัดกร่อนแบบรูเข็มได้ดีกว่าเหล็กกล้าไร้สนิม AISI 439L และ 409L ตามลำดับ

Abstract: In the study of pitting corrosion behaviors of metal by cyclic polarization method, the variables, which were evaluated from the cyclic polarization curve to identify pitting corrosion behavior, compose of Ep (pitting potential), Epr (protection potential), and hysteresis loop area. Ep is the potential which its film is destroyed. Epr is the protection potential or repassivation potential. Hysteresis loop is the area in the loop between Ep and Epr. The objectives of this research are to study the relationships between Ep, Epr, Ep-Epr and hysteresis loop area from the cyclic polarization curve of stainless steel AISI 409L, 439L, 316L and the pitting corrosion resistance in the term of pit density. The steels were tested in the sodium chloride solutions with concentrations of 0, 0.05, 0.5, 1.0, and 3.5 percent by weight and pH of 4, 7 and 10 at 25 degree Celsius. The starting potential was at a lower value of 0.25 volt than Ecorr (corrosion potential). Scan rate was 0.166 millivolt per second. The results from this study show that the increase of chloride in the solution resulted in the decrease of Ep, Epr, Ep-Epr and hysteresis loop area. However, in acid condition those parameter were lower than in base condition. When pH of solution increased, those parameter increased, except Epr. The result of AISI 409L, 439L and 316L stainless steel in 1.0 and 3.5 percent by weight of sodium chloride solution, showed that Ep, Ep-Epr and hysteresis loop area tended to increase when pH increased. On the other hand, Epr and pit density decreased with higher pH. From this study, the relationship between pit density and Ep, Epr and hysteresis loop area were in agreement with pitting corrosion resistant index. If the metal has high Ep, Epr and hysteresis loop area, it indicates that metal has high pitting corrosion resistant which results in lower pit density on metal surface. AISI 316L stainless steel has better pitting corrosion resistance than AISI 439L and 409L stainless steel by order.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: กอบบุญ หล่อทองคำ

Role: ที่ปรึกษา

Modified: 2557-11-05

Issued: 2557-11-02

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมโลหการ

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	Pansa_Th.pdf	6.6 MB	56	2024-06-19 08:58:28

ใช้เวลา

0.032312 วินาที