ผลของไนโตรเจนต่อความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ที่มีส่วนผสมโครเมียม 28% นิกเกิล 7% ในสารละลายโซเดียมคลอได์ความเข้มข้น 3.5 % โดยน้ำหนัก

Abstract

วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้ศึกษาผลของไนโตรเจนต่อความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์และเหล็กกล้าไร้สนิมไมโครดูเพล็กซ์ที่มีส่วนผสมโครเมียม 28 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก นิกเกิล 7 เปอร์เซ็นต์ โดยน้ำหนัก ในสารละลายโซเดียมคลอไรด์ความเข้มข้น 3.5 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก อุณหภูมิ 27 องศาเซลเซียสค่าพีเอช 2, 7 และ 10 โดยอาศัยเทคนิคทางไฟฟ้าเคมีวัดเส้นโพลาไรเซชันแล้วหาค่าตัวแปรการกัดกร่อน ผลการศึกษาพบว่าพฤติกรรมการกัดกร่อนของเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ที่แต่ละค่าพีเอชแตกต่างกัน ที่พีเอช 2 ไนโตรเจนช่วยเพิ่มค่าศักย์ไฟฟ้าการกัดกร่อน (corrosion potential, Ecorr) และค่าศักย์ไฟฟ้าการกัดกร่อนแบบรูเข็มหรือหลุม (pitting potential, Ep) ลดค่าความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าการกัดกร่อน (corrosion current density, Icorr) ค่าอัตราการกัดกร่อน (corrosion rate, Rmpy) และค่าความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าขณะวัสดุเกิดฟิล์มที่ผิว (passive current density, Ip) ที่พีเอช 7 และ 10 ไนโตรเจนไม่มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงค่าศักย์ไฟฟ้าการกัดกร่อน (corrosion potential, Ecorr) ค่าความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าการกัดกร่อน (corrosion current density, Icorr) และค่าอัตราการกัดกร่อน (corrosion rate, Rmpy) แต่พบว่าไนโตรเจนช่วยเพิ่มค่าความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าขณะวัสดุเกิดฟิล์มที่ผิว (passive current density, Ip) และค่าศักย์ไฟฟ้าการกัดกร่อนแบบรูเข็มหรือหลุม (pitting potential, Ep) เหล็กกล้าไรสนิมดูเพล็กซ์และเหล็กกล้าไร้สนิมไมโครดูเพล็กซ์มีพฤติกรรมกัดกร่อนคล้ายกันผลการทดสอบแสดงว่าปริมาณความเข้มข้นของโปรตรอนในสารละลายมีผลต่อพฤติกรรมการกัดกร่อนโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการกระบวนการเกิดฟิล์มมพาสสีฟ ผลการตรวจสอบโครงสร้างจุลภาคของบริเวณที่ถูกกัดกร่อนในช่วงค่าศักย์ไฟฟ้าทรานพาสสีฟ (transpassive potentials) พบว่าความต้านทานการกัดกร่อนของโครงสร้างออสเตไนต์เพิ่มขึ้นเมื่อส่วนผสมไนโตรเจนเพิ่มขึ้น ที่ส่วนผสมไนโตรเจนน้อย ๆ โครงสร้างออสเตไนต์ถูกกัดกร่อน สำหรับเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ที่ส่วนผสมไนโตรเจนมากกว่า 0.1100 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก และสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิมไมโครดูเพล็กซ์ที่ส่วนผสมไนโตรเจนมากกว่า 0.00440 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักพบว่าโครงสร้างเฟอร์ไรต์ถูกกัดกรอน ปริมาณส่วนผสมไนโตรเจนที่เหมาะสมสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ที่มีส่วนผสมโครเมียม 28 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก นิกเกิล 7 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก คือ 0.2300 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก ส่วนเหล็กกล้าไร้สนิมไมโครดูเพล็กซ์ยังไม่สามารถสรุปได้แน่ชัดและควรมีการศึกษาต่อไป