ارزیابی فنی و اقتصادی پوشش اکسیدی روی ورق های فولادی به روش آبی کردن حرارتی و روش شیمیایی

این فایل در 216 صفحه فایل word قابل ویرایش می باشد.

چکیده

روی سطح فلزات لایه‌های اکسیدی گوناگونی تشکیل می‌شود که با عملیات شیمیایی یا حرارتی در محیط‌های مناسب می‌توان آن‌ها را پایدار نمود بطوری که محافظت‌کننده فلز پایه باشند. یکی از روش‌های ایجاد لایه اکسیدی محافظ در برابر خوردگی اتمسفری فولاد (زنگ زدگی)، فرایند آبی‌کردن است. هدف از پژوهش حاضر، مطالعه پوشش های اکسیدی فولاد به دو روش شیمیایی و حرارتی و ارزیابی این روش‌ها بر اساس معیارهای فنی و اقتصادی بود. بدین منظور سیکل‌های عملیات حرارتی و فرایند‌های شیمیایی ایجاد پوشش اکسیدی روی دو نوع ورق فولادی کم‌کربن و پرکربن اجرا شد. کیفیت سطح پوشش و مشخصات ساختاری ان توسط SEM بررسی شد. مشخصات سطح لایه‌های اکسیدی با استفاده از سیستم AFM و خواص مکانیکی آن با نانو سختی سنجی مطالعه شد. به منظور بررسی رفتار خوردگی پوشش‌ها، آزمون امپدانس الکتروشیمیایی و پاشش نمک انجام شد. در روش اکسیداسیون شیمیایی از محلول‌ غلیظ شده سود به همراه نیترات سدیم استفاده شد و فرایند پوشش‌دهی در دمای 145-140 درجه سانتی‌گراد در سه زمان 10،30 و 60 دقیقه انجام گرفت. بررسی مورفولوژی پوشش‌های شیمیایی نشان داد که زمان 30 دقیقه منجر به ایجاد مورفولوژی یکنواخت می‌شود. به منظور بررسی رفتار خوردگی پوشش‌ها آزمون امپدانس الکتروشیمیایی مشخص کرد که زمان پوشش‌دهی نقش تعیین‌کننده‌ای بر رفتار خوردگی آن دارد. پوشش اکسیدی به روش حرارتی روی دو دسته فولاد با سطح آماده سازی شده انجام شد. جهت ارزیابی تاثیر دمای عملیات حرارتی بر عملکرد پوشش اکسیدی شش دمای 300، 350، 400، 450، 500 و 600 درجه سانتی‌گراد انتخاب شد. سپس نمونه‌ها در دو محیط سرد کننده روغن و هوا سرد شدند. بررسی مورفولوژی پوشش‌های حرارتی نشان داد که دمای 450 درجه سانتی‌گراد و سرد شدن در هوا يا روغن منجر به ایجاد مورفولوژی همگن و یکنواخت می‌شود. نتایج آزمون‌های خوردگی نشان داد که مدت زمان خوردگی نمونه‌هایی آبی شده به فرایند اکسیداسیون و پارامتر‌های عملیاتی بستگی دارد که با توجه به محدوده کاربرد و نوع ورق فولادی باید بهینه‌سازی شوند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی و آنالیز EDS حضور فازهای اکسیدی را تایید نمود. بطور کلی مشاهده شد که رنگ نهایی لایه اکسیدی به دلیل پدیده تداخل نور در محدوده خاصی قابل کنترل است ولی مقاومت خوردگی مستقل از رنگ ظاهری آن است و به عوامل فرایند حرارتی بستگی دارد.

در بررسی‌های اقتصادی دورنمای کلی از مشخصات، اهداف، برنامه‌ها و ماموریت‌های این طرح بیان شد و در بخش تحلیل بازار و رقبا، جایگاه این طرح بررسی شد. در ارزیابی و تحلیل‌های مالی صورتحساب درآمد و نرخ بازگشت سرمایه با در نظر گرفتن وام و محاسبه ارزش فعلی خالص و نقطه سر به سر تولید و قیمت سر به سر و تامین وجه آورده شده است تا دو روش پوشش‌دهی شیمیایی و حرارتی را بتوان از جنبه‌های فنی و اقتصادی مقایسه نمود. با توجه به ارزیابی اقتصادی انجام شده روش حرارتی با وام 12 درصد اقتصادی است.