Bor katkılı 316L paslanmaz çeliklerin korozyon davranışlarının elektrokimyasal yöntemle incelenmesi

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Fen - Edebiyat Fakültesi, Kimya Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2012

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ÖZAY ER

Danışman: HASAN KILIÇ

Özet:

BOR KATKILI 316L PASLANMAZ ÇELİKLERİN KOROZYON DAVRANIŞLARININ ELEKTROKİMYASAL YÖNTEMLE İNCELENMESİ Bu çalışmada bor katkılı 316L paslanmaz çelik elektodunun korozyon davranışı farklı çözelti ortamlarında elektrokimyasal yöntemler ile karakterize edilmiştir. Bu paslanmaz çelik elektrot ağırlıkça % 1.5 oranında bor ilave edilerek Toz Enjeksiyon Kalıplama (TEK) yöntemi ile üretilmiştir. Elektrokimyasal karakterizasyon işlemi potensiyodinamik polarizasyon (Tafel eğrileri) ve alternatif akım empedans spektroskopisi (Nyquist eğrileri) yöntemleri ile gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışmalar 1M HCl, 1M H2SO4, 1M NaCl, 0.5M Na2SO4 ve SBF (biyolojik vücut sıvısı eşdeğeri) çözeltileri ortamında gerçekleştirilmiştir. SBF çözeltisinin pH değeri 7.40’dır. 0.5M Na2SO4 çözeltisi ortamında ise pH değerleri 2.00, 3.00, 4.00 ve 5.00 olarak ayarlanmıştır. Bor katkılı 316L paslanmaz çelik elektrodun korozyon davranışı döküm yöntemi ile üretilen 316L (W 316L) ve TEK yöntemi ile üretilen 316L (316L) paslanmaz çelik elektrotlar ile karşılaştırılmıştır. W 316L ve 316L elektrotlarda bor katkısı bulunmamaktadır. Elektrotlar arasındaki karşılaştırma 1M HCl, 1M H2SO4, 1M NaCl ve SBF çözeltileri ortamında yapılmıştır. 0.5M Na2SO4 çözeltisi ortamında ise 316L+NiB elektrodunun korozyon davranışı farklı pH değerlerinde incelenmiştir. 1M HCl, 1M H2SO4 and SBF çözeltileri ortamlarında W 316L elektrodunun korozyon akım yoğunluğunun ve korozyon oranının diğer elektrotlara göre (316L ve 316L+NiB) daha az olduğu bulunmuştur. Ayrıca 316L+NiB elektrodunun korozyon akımının da 316L elektrottan daha az olduğu görülmüştür. Böylece en yüksek korozyon direncine sahip elektrodun W 316L, en düşük korozyon direncine sahip elektrodun ise 316L elektrodu olduğu bulunmuştur. Böylece elektrotların korozyon dirençleri sıralamasının da W 316L > 316L+NiB > 316L şeklinde olduğu görülmüştür. Bu sıralama 1M NaCl çözeltisi ortamında 316L+NiB > W 316L > 316L şeklinde elde edilmiştir. Diğer taraftan 0.5M Na2SO4 çözelti ortamında pH değeri arttıkça 316L+NiB elektrodun korozyon direncinin de arttığı bulunmuştur. ABSTRACT ELECTROCHEMICAL INVESTIGATION OF CORROSION BEHAVIOR FOR BORON ADDED 316L STAINLESS STEELS PRODUCED BY POWDER INJECTION MOLDED (PIM) METHOD In this study, corrosion behavior of boron added 316L stainless steel electrode was characterized by electrochemical methods in different solution media. The electrode was made of 1.5 wt % boron added and produced by powder injection molded (PIM) method. The electrochemical characterizations were carried out both by potentiodynamic polarization (Tafel curve) method and ac impedance spectroscopy (Nyquist curve) method. The experiments were conducted in 1M HCl, 1M H2SO4, 1M NaCl, 0.5M Na2SO4 solution media. Similar experiments were also conducted in SBF (simulated body fluid) solution medium at a pH value of 7.40. However, the 0.5M Na2SO4 solution was prepared at different pH values such as 2.00, 3.00, 4.00 and 5.00. Corrosion behavior of boron added 316L (or 316L+NiB) stainless steel electrode was compared with both a wrought 316L (W 316L) stainless steel and a PIM 316L (316L) electrodes which were not containing boron addition. These comparison were made through the results obtained in 1M HCl, 1M H2SO4, 1M NaCl and SBF solution media. On the other hand, the same corrosion characterization processes of boron added 316L (or 316L+NiB) electrode was carried out in 0.5M Na2SO4 solutions prepared at different pH values given above. Corrosion current density and corrosion rate for W 316L electrode were found to be less than that of the 316L and 316L+NiB electrodes in 1M HCl, 1M H2SO4 and SBF solution media. Similarly, 316L+NiB electrode was found to show less corrosion current density and corrosion rate with respect to the 316L electrode. Therefore, W 316L electrode was found to have the biggest corrosion resistance. In contrast, 316L electrode was found to have the smallest corrosion resistance. Thus, the corrosion resistances for the electrodes were W 316L > 316L+NiB > 316L. However, it was found as 316L+NiB > W 316L > 316L in 1M NaCl solution medium. On the other hand, the corrosion resistance of 316L+NiB electrode was found to increase on increasing the pH from 2.00 to 5.00.