جرت مناقشة اطروحة الدكتوراه الموسومة” التأكل النقري والحمايه منه لسبائك الفولاذ المقاوم للصدأ في محاليل املاح الهاليد”. لطالبة الدكتوراه : شيماء مهدي صالح في قسم الهندسة الكيمياوية / كلية الهندسة/جامعة بغداد . وقد اشرف على إعداد الأطروحة : أ.م. د. ابتهال كريم شاكر و أ.م.د. عبد الكريم محمد علي السامرائي وتألفت لجنة المناقشة من أ. د. سوسن عبد مسلم (رئيسا), أ. د. أحمد فائق حسن (عضوا), أ. م. د. رغد فريد قاسم (عضوا), أ. م. د. فلاح كيفي (عضوا), أ. م. د. علي حسين عبار (عضوا). بعد امتحان لجنة المناقشة, الطالبة في محتويات الأطروحة, قررت اللجنة منح الطالبة شهادة الدكتوراه وبتقدير جيدجدا
مستخلص بحث الطالبة كالآتي:
تعد سبائك الفولاذ المقاوم للصدأ سلسلة فئة 300 واسعة الاستخدام في مختلف الصناعات مثل (الدوائية و الكيمياويه والنفطيه …الخ) وذلك بسبب العديد من الخصائص الميكانيكية والكيمائية وخاصه المقاومة الممتازة للتأكل عند درجات الحرارة العالية اوالمنحفضة.
في هذه البحث تم دراسة الهجوم العدواني لأيون الهاليد السالب وهو, الكلور, البروم, الفلور و اليود على سبائك الفولاذ المقاوم للصدأ 304 L, 304, 316 و L316 بأستخدام تقنية الأستقطاب الحلقي.كما تمت دراسة تأثير تركيز الهاليد في المدى من 0.5 الى 3.5 نسبة مئوية وزنية عند اربع درجات حرارة 20,30, 40 و 50 درجة مئوية عند كل تركيز.
لقد أظهرت النتائج تأثير عدائي لكل من الكلور و البروم عند كل التراكيز وبصورة عامة فأن قابلية المعدن على التأكل النقري تزداد بزياده التركيز ودرجة الحرارة. كما لوحظ ايضا ان عدائية البروم أقل من عدائية الكلور ويعود السبب في ذلك الى حجم الايون Cl-1.81 Ao < Br-1.96Ao .
من جانب أخر فأن كل من أيون الفلور واليود لم يظهر أي مشاكل تأكل نقري حاد لكل عينات الفولاذ المقاوم للصدأ عند كل الظروف.
تم قياس عوامل التأكل النقري المتمثلة ب Epit جهد التأكل النقري, Erep جهد أعادة الحماية و Epit-Ecorr مقاومة تخليق الفجوات ,ونتجت علاقة لوغارتمية خطية بين تركيز الكلور وجهد التأكل النقري بالأضافه الى علاقة خطية تربط درجة الحرارة مع جهد التأكل النقري, وجهد التأكل النقري أظهر إعتماده على تركيب المعدن بينما جهد إعادة الحماية لوحظ بأنه يعتمد على ظروف المحيط.
إن التأثير النافع لعنصر المولبدينيوم في زيادة مقاومة التأكل النقري لوحظ في سبائك 316و L316, في محلول بروميد الصوديوم مقارنة بتأثيره في كلوريد الصوديوم. المساحة المحصورة الناتجة من تقاطع الأستقطاب الانودي المباشر مع الأستقطاب العكسي عند جهد إعادة الحماية في منحني الأستقطاب الحلقي لل L316 في محلول 0.5 نسبئة مئوية وزنية من كلوريد الصوديوم بحدود 1.26 مرة بقدر المساحه لل L 316 عند 0.5 نسبئة مئوية وزنية من بروميد الصوديوم . مجهر المسح الألكتروني أظهر فجوة مفتوحه بقطر63.47 مايكرو مترلسبيكة 316 في محلول 3.5 نسبة مئوية وزنية من كلوريد الصوديوم مقابل 39.15 مايكرو متر لسبيكة L 316 .
إن تأثير تقليل المحتوى الكاروبوني يتمثل في زيادة المقاومة للتأكل النقري ( تزداد Epit بالاتجاه الموجب) كمثال على ذلك فأن المساحة المحصورة الناتجة لسبيكه L 316 في محلول 3.5 نسبئة مئوية وزنيه بروميد الصوديوم تساوي اقل من المساحة عند 316 بمقدار 0.43 عند نفس الظروف.
أظهر المجهر الضؤي ومجهر المسح الالكتروني كثافة نقر عالية و زيادة في حجم وعمق النقر عند زياده تركيز محلول الهاليد العدائي. مجهر المسح الألكتروني أكد وجود غطاء شريطي متهالك وترسب طبقة مكونة من هاليدات المعدن (الكلور والبروم) التي تقاوم عملية إعادة الحماية للفجوة النامية.
للحد من التأكل النقري تم استخدام تقنية البلمرة الكهروكيمائية لترسيب طبقة من البوليمرات الموصلة مثل بولي أنليين حيث أظهر مقاومة عالية للتأكل النقري والعام في محلول التركيز العالي 3.5 نسبئة مئوية وزنية كلوريد الصوديوم لسبيكة 304 و316 عند 20 درجة مئوية.
مستخلص بحث الطالبة كالآتي:
تعد سبائك الفولاذ المقاوم للصدأ سلسلة فئة 300 واسعة الاستخدام في مختلف الصناعات مثل (الدوائية و الكيمياويه والنفطيه …الخ) وذلك بسبب العديد من الخصائص الميكانيكية والكيمائية وخاصه المقاومة الممتازة للتأكل عند درجات الحرارة العالية اوالمنحفضة.
في هذه البحث تم دراسة الهجوم العدواني لأيون الهاليد السالب وهو, الكلور, البروم, الفلور و اليود على سبائك الفولاذ المقاوم للصدأ 304 L, 304, 316 و L316 بأستخدام تقنية الأستقطاب الحلقي.كما تمت دراسة تأثير تركيز الهاليد في المدى من 0.5 الى 3.5 نسبة مئوية وزنية عند اربع درجات حرارة 20,30, 40 و 50 درجة مئوية عند كل تركيز.
لقد أظهرت النتائج تأثير عدائي لكل من الكلور و البروم عند كل التراكيز وبصورة عامة فأن قابلية المعدن على التأكل النقري تزداد بزياده التركيز ودرجة الحرارة. كما لوحظ ايضا ان عدائية البروم أقل من عدائية الكلور ويعود السبب في ذلك الى حجم الايون Cl-1.81 Ao < Br-1.96Ao .
من جانب أخر فأن كل من أيون الفلور واليود لم يظهر أي مشاكل تأكل نقري حاد لكل عينات الفولاذ المقاوم للصدأ عند كل الظروف.
تم قياس عوامل التأكل النقري المتمثلة ب Epit جهد التأكل النقري, Erep جهد أعادة الحماية و Epit-Ecorr مقاومة تخليق الفجوات ,ونتجت علاقة لوغارتمية خطية بين تركيز الكلور وجهد التأكل النقري بالأضافه الى علاقة خطية تربط درجة الحرارة مع جهد التأكل النقري, وجهد التأكل النقري أظهر إعتماده على تركيب المعدن بينما جهد إعادة الحماية لوحظ بأنه يعتمد على ظروف المحيط.
إن التأثير النافع لعنصر المولبدينيوم في زيادة مقاومة التأكل النقري لوحظ في سبائك 316و L316, في محلول بروميد الصوديوم مقارنة بتأثيره في كلوريد الصوديوم. المساحة المحصورة الناتجة من تقاطع الأستقطاب الانودي المباشر مع الأستقطاب العكسي عند جهد إعادة الحماية في منحني الأستقطاب الحلقي لل L316 في محلول 0.5 نسبئة مئوية وزنية من كلوريد الصوديوم بحدود 1.26 مرة بقدر المساحه لل L 316 عند 0.5 نسبئة مئوية وزنية من بروميد الصوديوم . مجهر المسح الألكتروني أظهر فجوة مفتوحه بقطر63.47 مايكرو مترلسبيكة 316 في محلول 3.5 نسبة مئوية وزنية من كلوريد الصوديوم مقابل 39.15 مايكرو متر لسبيكة L 316 .
إن تأثير تقليل المحتوى الكاروبوني يتمثل في زيادة المقاومة للتأكل النقري ( تزداد Epit بالاتجاه الموجب) كمثال على ذلك فأن المساحة المحصورة الناتجة لسبيكه L 316 في محلول 3.5 نسبئة مئوية وزنيه بروميد الصوديوم تساوي اقل من المساحة عند 316 بمقدار 0.43 عند نفس الظروف.
أظهر المجهر الضؤي ومجهر المسح الالكتروني كثافة نقر عالية و زيادة في حجم وعمق النقر عند زياده تركيز محلول الهاليد العدائي. مجهر المسح الألكتروني أكد وجود غطاء شريطي متهالك وترسب طبقة مكونة من هاليدات المعدن (الكلور والبروم) التي تقاوم عملية إعادة الحماية للفجوة النامية.
للحد من التأكل النقري تم استخدام تقنية البلمرة الكهروكيمائية لترسيب طبقة من البوليمرات الموصلة مثل بولي أنليين حيث أظهر مقاومة عالية للتأكل النقري والعام في محلول التركيز العالي 3.5 نسبئة مئوية وزنية كلوريد الصوديوم لسبيكة 304 و316 عند 20 درجة مئوية.
