อิทธิพลของธาตุดีบุกและซิลิคอนต่อการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูงของเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ

Effect of Sn and Si on high temperature oxidation of low carbon steels

Name: อนุวัฒน์ จุติลาภถาวร

keyword: เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ

ThaSH: เหล็กกล้าคาร์บอน -- ออกซิเดชัน

ThaSH: เหล็กกล้าคาร์บอน -- วิธีทางความร้อน

ThaSH: เหล็กกล้าคาร์บอน -- ปริมาณซิลิกอน

Abstract: งานวิจัยนี้มุ่งศึกษาอิทธิพลของธาตุดีบุก และไอน้ำต่อการเกิดออกซิเดชัน และการยึดเกาะของสเกลบนเนื้อพื้น ผลการทดลองพบว่า เมื่อทดสอบออกซิเดชันที่อุณหภูมิ 700–900 °C ในออกซิเจน พบว่าออกซิเดชันของเหล็กที่มีและไม่มีดีบุกเป็นแบบพาราโบลา โดยเหล็กกล้าที่มีดีบุกผสมอยู่ ร้อยละ 0.06 โดยมวล มีอัตราการเกิดออกซิเดชันต่ำกว่าเหล็กกล้าที่ไม่มีดีบุก ผลการวิเคราะห์ XRD พบว่า ออกไซด์ที่เกิดขึ้นบนชิ้นงานทั้งสองชนิดประกอบด้วยวืสไทต์ แมกเนไทต์ และเฮมาไทต์ เมื่อเติมดีบุกเพิ่มในเหล็กเป็นร้อยละ 2.95 โดยมวล แล้วนำไปทดสอบออกซิเดชันที่ 900 °C ในออกซิเจน เป็นเวลา 48 ชั่วโมง ตรวจพบชั้นโลหะดีบุกในเนื้อพื้นบริเวณรอยต่อ ซึ่งส่งผลให้การแพร่ของเหล็กออกมาเกิดเป็นออกไซด์สเกลได้ลดลง ทำให้ความหนาของชั้นออกไซด์สเกลโดยรวมลดลง เมื่อทดสอบออกซิเดชันที่อุณหภูมิ 700 °C ใน O2–20 %H2O พบว่า ออกซิเดชันในไอน้ำและในออกซิเจนมี ค่าใกล้เคียงกันทั้งในกรณีของเหล็กที่มีและไม่มีดีบุก เมื่อนำเหล็กกล้าที่ผลิตจากเหล็กรีไซเคิลมาทดสอบสภาพการยึดเกาะของออกไซด์ พบว่าพลังงานการยึดเกาะของออกไซด์บนแผ่นเหล็กกล้า ที่ผลิตมาจากสแลบแบบกลางมีค่าสูงกว่าพลังงานดังกล่าวบนแผ่นเหล็กกล้าที่ผลิตจากสแลบแบบบาง เป็นไปได้ว่าธาตุมลทินในสแลบแบบกลางโดยเฉพาะซิลิคอนส่งผลเพิ่มสภาพการยึดเกาะ โดยไม่เห็นอิทธิพลที่ชัดเจนจากธาตุดีบุกที่เจืออยู่ในแผ่นเหล็กกล้าทั้งสอง

Abstract: The objective of this work is to study the effects of tin and water vapour on steel oxidation and the adhesion of scales on steel substrate. When the sample was oxidized at 700–900 °C in oxygen, it was found that the oxidation kinetics is parabolic. The steel containing 0.06 wt.%Sn has lower oxidation rate than the steel without Sn. XRD results show the formation of FeO, Fe3O4, and Fe2O3 in both steel. For steel with higher Sn content (2.95 wt.%), Sn–rich phase was observed at the internal interface in the metal side. Its presence might inhibit the outward Fe diffusion for oxidation, thus reducing the steel oxidation rate. For the result of oxidation in water vapour, oxidation rate. For the result of oxidation in water vapour, oxidation rate of the each studied steel oxidized in water vapour containing atmosphere was similar to that oxidized in oxygen. The adhesion test was conducted on the industrial steel: a steel produced from medium and thin slab. It was found that the adhesion energy of the oxide on steel made from a medium slab was higher than that of the oxide on steel made from thin slab. This might be from the presence of impurity particularly Si in the former steel, while the effect of Sn on the adhesion was not observed.

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ. สำนักหอสมุดกลาง

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: library@kmutnb.ac.th

Name: สมฤกษ์ จันทรอัมพร

Role: ที่ปรึกษาดุษฎีนิพนธ์

Email : somrerk.c@eng.kmutnb.ac.th

Name: ธนพร โรจน์หิรัญสกุล

Role: ที่ปรึกษาดุษฎีนิพนธ์

Email : tanaporn.r@eng.kmutnb.ac.th

Created: 2560

Modified: 2562-10-17

Issued: 2019-05-31

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: ปรัชญาดุษฎีบัณฑิต

Level: ปริญญาเอก

Descipline: วิศวกรรมวัสดุ

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	B16235770.pdf	4.59 MB	13	2022-12-26 13:22:21

ใช้เวลา

0.028144 วินาที