INFLUENCE OF HEAT TREATMENT ON THE CORROSION BEHAVIOR OF SUPER-AUSTENITIC STAINLESS STEEL. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF (Final Thesis Report) Thesis Report.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 17 May 2024. Download (5MB)

Arabic Abstract

الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي الفائق (SASS) هو فئة عائلية من الفولاذ المقاوم للصدأ بشكل أساسي مع بنية مجهرية أوستنيتي في طور الإشارة. اجتذبت (SASS) العديد من التطبيقات في صناعات النفط والغاز والطاقة والبتروكيماويات ومعالجة المياه نظًرا لخصائصها الميكانيكية بطبيعتها )الليونة ومقاومة الأعطال( ومقاومتها الكبيرة للتآكل. تبحث هذه الدراسة في تأثير المعالجة الحرارية على السبيكة UNS N08029 )السبيكة 29(. تم إجراء التلدين بالمحلول لسبائك الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ UN08029 الفائق المدلفن على البارد للتحقق من دور مدة المحلول ودرجة الحرارة على التآكل الكهروكيميائي ومقاومة التنقر للسبائك. تم استخدام تقنيات الاستقطاب الخطي والديناميكي الديناميكي الدوري والتحليل الطيفي للمقاومة الكهروكيميائية لتقييم السلوك الكهروكيميائي في محلول كلوريد الصوديوم بنسبة ٪3.5. أظهر تحليل البنية المجهرية للعينات المحلول حدوث إعادة التبلور من حبيبات عمودية ممدودة إلى حبيبات منتظمة الشكل، والتي يزيد حجمها مع المدة ودرجة الحرارة. تظهر مقاومة نقل الشحنة حماية متزايدة ضد التآكل بنسبة 65٪ ، 67٪ ، ٪69 ، ٪75 ، ٪72 و ٪80 بعد الحل لمدة 30 ، 60 ، 90 ، 120 ، 180 و 240 دقيقة ، على التوالي. وبالمثل، تمت زيادة مقاومة السبيكة أيًضا بحوالي ٪73 و ٪71 و ٪75 و ٪42 بعد التحلل عند درجات حرارة 1000 درجة مئوية و1100 درجة مئوية و1200 درجة مئوية و1300 درجة مئوية على التوالي. بشكل عام، أظهرت العينات المحلول مقاومة محسنة على سبيكة (As-Received) ويزداد هذا السلوك مع مدة الحل ودرجة الحرارة. على الرغم من انخفاض إمكانات التنقر إلى ما دون تلك الموجودة في (As-Received) ، كشفت حلقة التباطؤ أن العينات المحلاة أقل عرضة لضرر التنقر وأن العينة التي تم حلها عند 1200 درجة مئوية لمدة 120 دقيقة أظهرت مقاومة التآكل المثلى. كما تمت مناقشة تأثيرات البنية المجهرية والصلابة والمرونة واختبار التآكل النقري الحرج على التآكل ومعدل التآكل.

English Abstract

Super-austenitic Stainless Steel (SASS) is a family grade of stainless steel (SS) mainly with signal-phase austenitic microstructure. SASS have been attracted several applications in oil & gas, power, petrochemical and water treatment industries due to their inherently mechanical properties (ductility and failure resistance) and great resistivity to corrosion. This study investigates the heat treatment effect on the alloy UNS N08029 (Alloy 29). The solution annealing of cold rolled super austenitic stainless steel UN08029 alloy was carried out to investigate the role of solutionizing duration and temperature on the electrochemical corrosion and pitting resistance of the alloy. Linear polarization, cyclic potentiodynamic, and electrochemical impedance spectroscopy techniques were used to evaluate the electrochemical behvaior in 3.5% NaCl solution. The microstructural analysis of the solutionized samples revealed the occurrence of recrystallization from elongated columnar grains to uniform equiaxed grains, which size increases with duration and temperature. The charge transfer resistance shows an increasing corrosion protectiveness of 65%, 67%, 69%, 75%, 72% and 80 % after solutionizing for a duration of 30, 60, 90, 120, 180 and 240 min, respectively. Similarly, the resistance of the alloy was also increased by about 73%, 71%, 75%, and 42 % after solutionizing at temperatures of 1000°C, 1100°C, 1200°C, and 1300°C, respectively. In general, the solutionized samples demonstrated improved resistance over the As-Received alloy and this behavior increases with solutionizing duration and temperature. Though, the pitting potential drops below that of the As- Received, the hysteresis loop revealed that the solutionized samples are less prone to pitting damage and the sample solutionized at 1200°C for 120 min exhibited optimum pitting corrosion resistance. The microstructural, hardness, elasticity and CPT influences on the corrosion and corrosion-rate were also discussed.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Research > Corrosion Research > Engineering
Department:	College of Chemicals and Materials > Materials Science and Engineering
Committee Advisor:	Hassan, Syed
Committee Co-Advisor:	Adesina, Akeem
Committee Members:	Baroud, Turki and Sorour, Ahmad and Nouari, Saheb
Depositing User:	HANI AHMED (g201801900)
Date Deposited:	18 May 2023 05:02
Last Modified:	18 May 2023 05:02
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/142383