สัมประสิทธิ์การแพร่ของไฮโดรเจนผ่านผิวเคลือบทองคำ และผิวเคลือบนิกเกิลบนเหล็กกล้าไร้สนิม AISI 304

Abstract

งานวิจัยนี้เกิดจากพื้นฐานความคิดว่าชั้นเคลือบโลหะบนเหล็กกล้าไร้สนิม AISI 304 เป็นชั้นต้านทานการแพร่ของไฮโดรเจนเพื่อชะลอการแตกร้าวจากการช่วยของไฮโดรเจน (Hydrogen Assisted Cracking, HAC) ในงานวิจัยใช้ขั้นตอนการดำเนินงานตามมาตรฐาน ASTM G148-97 ตรวจวัดสัมประสิทธิ์การแพร่ไฮโดรเจนประสิทธิผล ชั้นเคลือบนิกเกิลและทองคำด้วยไฟฟ้าบนชิ้นงานเหล็กกล้าไร้สนิม AISI 304 แผ่นบางตามขั้นตอนในอุตสาหกรรมซึ่งเป็นด้านเซลล์อัดประจุถูกตรวจสอบเฟสโดยใช้การเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ์ และวัดขนาดความหนาเฉลี่ยด้วยภาพถ่ายอิเล็กตรอนแบบส่องกราด ด้านเซลล์ออกซิไดซ์ถูกเคลือบด้วยชั้นเคลือบนิกเกิล ผลการทดลองพบว่าที่อุณหภูมิ 301 K จากการคำนวณใช้เวลาการซึมผ่านและเวลาล่าช้า ค่าสัมประสิทธิ์การแพร่ไฮโดรเจนประสิทธิผลเฉลี่ยของเหล็กกล้าไร้สนิม AISI 304 ที่ไม่มีชั้นเคลือบด้านการอัดประจุ เหล็กกล้าไร้สนิม AISI 304 ที่มีชั้นเคลือบนิกเกิลด้วยไฟฟ้าด้านการอัดประจุ และเหล็กกล้าไร้สนิม AISI 304 ที่มีชั้นเคลือบทองคำด้วยไฟฟ้าด้านการอัดประจุ เท่ากับ 5.98x10-13, 6.05x10-13 และ 3.57x10-14 m2ꞏs-1 ตามลำดับ จากการคำนวณสัมประสิทธิ์การแพร่ไฮโดรเจนประสิทธิผลในเหล็กกล้าไร้สนิม AISI 304 ในชั้นเคลือบนิกเกิลและในชั้นเคลือบทองคำ มีค่าเท่ากับ 7.99x10-13, 3.40x10-14 และ 5.19x10-16 m2ꞏs-1 ตามลำดับ จากผลข้างต้น กล่าวได้ว่า ชั้นเคลือบทองคำด้วยไฟฟ้ามีประสิทธิภาพการต้านทานการแพร่ของไฮโดรเจนดีที่สุดเมื่อเปรียบเทียบกับเหล็กกล้าไร้สนิม AISI 304 และชั้นเคลือบนิกเกิลด้วยไฟฟ้า