การวิเคราะห์ชั้นฟิล์มบนผิวเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติกและเฟอริติกที่ผสมโครเมียมและนิกเกิลด้วยเอ็กซ์พีเอส

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาลักษณะของชั้นฟิล์มที่ผิวเหล็กกล้าไร้สนิมเฟอริติกและออสเทนิติกที่มีโครเมียมผสม 20 ถึง 39 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก และนิกเกิลผสม 4 ถึง 29 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก หลังจากทิ้งไว้ในอากาศ 24 ชั่วโมงด้วยเทคนิคเอ็กซ์พีเอส ชั้นฟิล์มของเหล็กกล้าไร้สนิมทั้ง 2 เกรดมีลักษณะคล้ายกัน ชั้นฟิล์มประกอบด้วย 2 ส่วน ชั้นนอกเป็นชั้นไฮดรอกไซด์ของโครเมียม ชั้นในเป็นออกไซด์ของโครเมียม ชั้นออกไซด์โครเมียมอาจแบ่งออกได้เป็น 2 ส่วนคือ ชั้นออกไซด์ของโครเมียมและเหล็กรวมกับโลหะเหล็ก และชั้นออกไซด์ของโครเมียมรวมกับโลหะโครเมียม เหล็กและนิกเกิล ความหนาของชั้นออกไซด์ของโครเมียมจะน้อยลงเมื่อเพิ่มปริมาณโครเมียมในเหล็กกล้าไร้สนิม แต่ชั้นออกไซด์ของโครเมียมและเหล็กรวมกับโลหะเหล็กจะมีความหนามากขึ้น ความสัมพันธ์ระหว่างความหนาของชั้นออกไซด์ของโครเมียมและเหล็กรวมกับโลหะเหล็กกับปริมาณโครเมียมเป็นเส้นโค้งรูปตัวเอส ซึ่งมีลักษณะคล้ายกับความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณโครเมียมกับค่าศักย์ไฟฟ้าการกัดกร่อนแบบรูพรุน ดังนั้นการต้านทานการกัดกร่อนแบบรูพรุนของเหล็กกล้าไร้สนิมอาจเป็นผลมาจากความหนาของชั้นออกไซด์ของโครเมียมและเหล็กรวมกับโลหะเหล็ก ชั้นออกไซด์ของโครเมียมและเหล็กรวมกับโลหะเหล็กอาจจะมีส่วนประกอบของโลหะนิกเกิลขึ้นกับส่วนผสมทางเคมีของเหล็กกล้าไร้สนิม โดยทั่วไปในเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติกจะมีโอกาสพบโลหะนิกเกิลในชั้นออกไซด์ของโครเมียมและเหล็กรวมกับโลหะเหล็กมากกว่าในเหล็กกล้าไร้สนิมเฟอริติก ชั้นฟิล์มออกไซด์ของโครเมียมและเหล็กที่มีโลหะนิกเกิลผสมอาจจะช่วยเพิ่มการต้านทานการกัดกร่อน