Fulltext

The Corrosion Resistance of The Ukrainian Steel Embedded in Concrete after and before quenching

مقاومة للتآكل من الصلب الأوكرانية جزءا لا يتجزأ في الخرسانة بعد و قبل التبريد

Rahi Abed Hassan Al-Obaidy راهي عبد حسن

AL-NAHRAIN JOURNAL FOR ENGINEERING SCIENCES مجلة النهرين للعلوم الهندسية
ISSN: 25219154 / eISSN 25219162 Year: 2016 Volume: 19 Issue: 2 Pages: 342-352
Publisher: Al-Nahrain University جامعة النهرين

Abstract

The corrosion resistance of the Ukrainian structural steel(0.22%C) and dual-phase steel which produced from it and embedded in concrete was carried out in this investigation, a test specimens of the Ukrainian steel was prepared and heated to a different temperatures )730 .760 , 790 , 820 , 850, 860 , and8700C( for (50 min) holding time and then quenched in water , a dual-phase steel with a different volumetric fraction of martensite (4.5, 12.6 , 21.4 , 43.2 , 64.8 ,85.3 ,and 100%Ms ) was produced respectively . Test specimens of Ukrainian steel and of dual-phase steel were initially curing in different mediums (Kufa river water, 3.5%NaCl solution, and Arabian gulf water) for (21 Days) , to know the effect of the volumetric fraction of martensite on the corrosion resistance, also another specimens of Ukrainian steel and of (21.4%Ms) dual-phase steel immersed in concrete which conforming to ( Bs 532: Part 2: 1990) and after (1 Day) cured in water for (7) days ,to find the effect of the embedded in concrete on the corrosion resistance were cured to the same above test . Corrosion rates were measured by using a modified Tafel extrapolation corrosion test technique (ASTM G 109) , which entails voltage control and current quantifications. In addition, the (CMS-105) system was employed for daily observations on steel bars immersed in similar curing conditions . The parameters measured included corrosion potential (Ecorr), corrosion current (Icorr), polarization resistance (Rp), and corrosion rate (Rcorr.) for all specimens . The experimental results showed that all the dual-phase steel rebar, embedded or not embedded in concrete, have more times corrosion resistant than Ukrainian structural steel for all used mediums (Kufa river water, 3.5%NaCl solution, and Arabian gulf water), because dual-phase steel contains no carbide and most of the carbon atoms are trapped in the martensite structure , and the Ukrainian steel contains the eutectoid carbide that is susceptible to pitting corrosion , and because of the presence of pearlite phase in the microstructure , also there was an effective for the martensite ,s volume percentage (%Ms) on the corrosion resistance of dual-phase steel embedded in concrete ,when it was increased the corrosion resistance increased also.

تم في هذا البحث دراسة مقاومة التآكل لحديد التسليح الاؤكراني المنشأ 0.22%C )) وللصلب ثنائي الطور المحضر منه و المغمورين في الخرسانة الكونكريتية ، حيث تم تحضير عينات من حديد التسليح وتسخينها لدرجات حرارية مختلفة (0C 870 .860 , 850 , 820 , 790 760 , 730 ) ولزمن (50 min ) ثم الإخماد بالماء ومن ذلك أمكن الحصول على صلب ثنائي الطور ذو جزء حجمي للمارتنسايت بنسب مختلفة (100 , 85.3 , 64.8 , 43.2 , 21.4 ,12.6 , 4.5%Ms )على التوالي. لقد غمرت عينات من حديد التسليح ومن الصلب ثنائي الطور المحضر في أوساط تآكل مختلفة (ماء نهر الكوفة ، محلول 3.5%NaCl ، ماء الخليج العربي ) ولمدة (21 Days ) وذلك لمعرفة تأثير الجزء ألحجمي للمارتنسايت (Ms% ) على مقاومة التآكل, ولتوضيح تأثير الغمر في الخرسانة على مقاومة التآكل, اجري نفس الاختبار أعلاه لعينات أخرى من حديد التسليح ومن الصلب ثنائي الطور (21.4 %Ms) بعد أن غمرت أولا في الخرسانة الكونكريتية المحضرة حسب المواصفة ( Bs 532: Part 2: 1990) وتركت لمدة يوم واحد ثم غمرت بعد ذلك في الماء لمدة سبعة أيام (7 Days). اجري اختبار معدل التآكل لجميع العينات باستخدام تقنية اختبار التآكل المعدل (Tafel) وحسب المواصفة (ASTM G 109) وذلك من خلال السيطرة على التيار الكمي والجهد وذلك باستخدام نظام (CMS-105) للمراقبة اليومية على جميع العينات المغمورة في حالات مماثلة , كما تم قياس جهد التآكل (Ecorr. ) وتيار التآكل (.Icorr ) ومقاومة الاستقطاب (Rp ) ومعدل التآكل (Rcorr). أظهرت النتائج بأن مقاومة التآكل لكافة أنواع الصلب ثنائي الطور المنتج أعلى بعدة أضعاف منها لحديد التسليح سواءا كانت مغمورة أو غير مغمورة في الخرسانة وذلك لان الصلب ثنائي الطور لا يحتوي على الكاربيدات ومعظم الكربون فيه مذاب وموزع بصورة عشوائية في التركيب المارتنسايتي هذا من جهة و من جهة أخرى فان وجود البرلايت في التركيب ألمجهري لحديد التسليح والذي يكون كار بيد اليوتكتويد والذي يشجع بدوره على التآكل بالتنقر (Pitting Corrosion) ويقلل من مقاومة التآكل لحديد التسليح ، كما أن هنالك تأثير كبير للنسبة المئوية للجزء ألحجمي للمارتنسايت (%Ms)على مقاومة التآكل للصلب ثنائي الطور حيث تزداد مقاومة التآكل بزيادتها.