วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2543

ไนโตรเจนถูกผสมในเหล็กกล้าไร้สนิมออสเตนนิติกเพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนในสารละลายที่รุนแรง เช่น ในสารละลายคลอไรด์ แต่กลไกการเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของไนโตรเจนยังคงไม่ชัดเจน งานวิจัยนี้ศึกษาผลของไนโตรเจนต่อพฤติกรรมการกัดกร่อนของเหล็กกล้าไร้สนิมชนิดออสเตนนิติกเกรด 304L ที่มีไนโตรเจนผสม 0.02, 0.10 และ 0.21% โดยน้ำหนัก ในสารละลายที่มีโซเดียมคลอไรด์ความเข้มข้น 5 กิโลโมลต่อลูกบาศก์เมตร pH ระหว่าง 1-2 และอุณหภูมิระหว่าง 20-40 องศาเซลเซียส ซึ่งเป็นสารละลายจำลองสารละลายจริงของการกัดกร่อนในหลุม (pitting corrosion) และการกัดกร่อนในซอก (crevice corrosion) โดยใช้เทคนิคทางไฟฟ้าเคมีและการตรวจสอบชิ้นงานทางจุลภาคและมหภาคภายหลังการทดลอง การเพิ่มปริมาณไนโตรเจนในเหล็กกล้าไร้สนิมชนิดออสเตนนิติเกรด 304L จะลดขนาดเกรนแต่เพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนโดยเฉพาะอย่างยิ่งช่วงพาสสิเวชั่น ในสารละลายโซเดียมคลอไรด์ 5 กิโลโมลต่อลูกบาศก์เมตรที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส pH 2 ที่สารละลายเดียวกัน แต่อุณหภูมิ 40 องศาเซลเซียสและ pH 1 ที่มีสภาพการกัดกร่อนรุนแรงมากขึ้น พบว่าไนโตรเจนไม่มีผลต่อการกัดกร่อนเนื่องจากไม่เกิดพาสสีฟฟิล์ม ในสารละลายความเข้มข้นเดียวกัน เมื่ออุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส pH 2 ที่ศักย์ไฟฟ้าพาสสีฟ คือ 100 มิลลิโวลท์ และ ศักย์ไฟฟ้าทรานพาสสีฟ คือ 800 มิลลิโวลท์เทียบกับขั้วไฟฟ้าอ้างอิงซิลเวอร์/ซิลเวอร์คลอไรด์ พบว่าตัวอย่างที่มีไนโตรเจนผสมสูงกว่าจะมีผิวที่ถูกกัดกร่อนเรียบกว่า อาจเป็นเพราะไนโตรเจนลดปริมาณดิสโลเคชั่น ที่ศักย์ไฟฟ้าพาสสีฟ 100 มิลลิโวลท์ ตัวอย่างที่มีไนโตรเจนผสมมากกว่าจะมีอัตราการขยายตัวของผิวที่ถูกกัดกร่อนและจำนวนรูพรุนบนผิวที่ถูกกัดกร่อนน้อยกว่า ที่ศักย์ไฟฟ้าทรานพาสสีฟ 800 มิลลิโวลท์ ไนโตรเจนจะเพิ่มอัตราการกัดกร่อน การเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กกล้าไร้สนิมออสเตนนิติกเกรด 304L ด้วยไนโตรเจนอาจเนื่องมาจากกลไกการเกิดแอมโมเนียและการสะสมไนโตรเจนที่พาสสีฟฟิล์ม