Μελέτη της συμπεριφοράς σε διάβρωση συγκολλήσεων ανοξείδωτου χάλυβα 316L

Abstract

Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετήθηκε η συμπεριφορά σε διάβρωση των συγκολλήσεων ανοξείδωτων χαλύβων 316L. Η διπλωματική εργασία πραγματοποιήθηκε στο Εργαστήριο Ναυπηγικής Τεχνολογίας της Σχολής Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών. Για την αποτίμηση της διάβρωσης μελετήθηκε η συμπεριφορά δοκιμίων, τόσο του μετάλλου βάσης όσο και της ζώνης τήξης σε ηλεκτροχημικά πειράματα ανοιχτού κυκλώματος (OpenCircuit) και Ανοδικής Πόλωσης (AnodicPolarization). Οι δοκιμές έγιναν σε ηλεκτρολύτη 3,5% κ.ό.NaCl, χρησιμοποιώντας ηλεκτροχημικό κελί τύπου FlatCell. Παράλληλα μελετήθηκε η μεταλλογραφική δομή του υλικού, με τις μεθόδους της οπτικής μικροσκοπίας, της ηλεκτρονικής μικροσκοπίας σάρωσης καθώς και της μικροσκληρότητας, ενώ μετά την ολοκλήρωση των ηλεκτροχημικών μετρήσεων μελετήθηκε η μορφολογία της διάβρωσης με οπτική μικροσκοπία. Η δομή του μετάλλου βάσης είναι πλήρως ωστενιτική ενώ της ζώνης τήξης είναι τύπου FA, δηλαδή φερριτική μήτρα με ωστενίτη στα όρια των κόκκων. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα των ηλεκτροχημικών πειραμάτων η ζώνη τήξης εμφανίζει δραστικότερη συμπεριφορά από αυτή του μετάλλου βάσης. Η παρούσα εργασία αποτελείται από δύο μέρη, το θεωρητικό και το πειραματικό. Στο θεωρητικό μέρος γίνεται αναφορά στο φαινόμενο της διάβρωσης και της διάβρωσης των συγκολλήσεων ανοξείδωτων χαλύβων, ενώ στο πειραματικό μέρος παρατίθενται τα αποτελέσματα των εργαστηριακών μετρήσεων.

The aim of this dissertation is the study of corrosion’s behavior of stainless steel’s welds (316L) in NaCl 3,5% solution. The dissertation was accomplished in the Shipping Technology Laboratory of the Department of Naval Architecture and Marine Engineering, NTUA. For the evaluation of the corrosion behavior, electrochemical methods were employed, including Open Circuit experiments as well as Anodic Polarization, both in 3,5% .NaCl as electrolyte. The electrochemical experiments were performed on specimens, cut from different areas of the weld : fusion zone andbase metal, using flat cell type electrochemical cell. Except for the electrochemical experiments, the specimens were examined concerning the microstructure and the microhardness in the different welding zones, as well as the corrosion morphology employing optical microscopy. According to the metallographic study the parent metal consist of austenite, where the twins are clearly observed, both in optical microscope and scanning electron microscopy. The fusion zone presents FA structure, thus skeletal and lathy ferrite resulting from ferrite to austenite transformation. The polarization curves reveal that the fusion zone is more active than the parent metal. This is proved both by open circuit experiments and by anodic polarization curves.The dissertation consists of two parts: in the first part issues like the corrosion of stainless steel and their welds are presented, while in the second part one can find the experimental methods, the results and discussion and the conclusions.