INCREASING THE CORROSION RESISTANCE OF LOW-CARBON STEEL USING COATINGS

Abstract

ABSTRACT

The corrosion challenge in industrial equipment and metal structures is addressed by employing protective coatings, which act as a barrier between the metal surface and its surroundings.

Coatings are crucial for safeguarding irons and steel from severe weather conditions. Epoxy coating has been employed in this study due to its exceptional characteristics in safeguarding steel against corrosion. To improve the tribological characteristics of the pristine epoxy matrix, a variety of fillers are used to create composite coatings.

To begin, samples of low carbon steel 1008 underwent a shot peening process after heat treatment to prepare the surface by giving some roughness Subsequently , these samples underwent cleaning and were coated with epoxy using the dip-coating method. The coating procedure included applying epoxy alone, epoxy blended with 1%wt of alumina powder, epoxy blended with 1% wt of silicon carbide powder, andfinally, steel coated with epoxy mixed with both 0.5% wt of alumina and 0.5% wt of silicon carbide powders. Several analytical techniques such as Fourier Transform Infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray Diffraction (XRD), and Scanning Electron Microscopy (SEM), in addition to Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS), were employed to characterize the structure, composition, and morphology of the coatings. The performance of the coatings was evaluated using Tafel polarization curves the findings revealed that all additives contributed to prolonging the lifespan of the steel samples. However, the best results were observed in the sample coated with epoxy reinforced with alumina, showcasing superior corrosion resistance compared to other samples. Additionally, the sample coated with epoxy reinforced with silicon carbide exhibited increased hardness, by studying the mechanical characteristics for coatings using Vickers hardness and scratch tests, which indicated enhanced mechanical properties.

ÖZET

Endüstriyel ekipman ve metal yapılardaki korozyon sorunu, metal yüzey ile çevresi arasında bariyer görevi gören koruyucu kaplamalar kullanılarak giderilir.

Kaplamalar, demir ve çeliği zorlu hava koşullarından korumak için çok önemlidir. Çeliği korozyona karşı korumadaki olağanüstü özelliklerinden dolayı bu çalışmada epoksi kaplama kullanılmıştır. Bozulmamış epoksi matrisinin tribolojik özelliklerini geliştirmek amacıyla kompozit kaplamalar oluşturmak için çeşitli dolgu maddeleri kullanılır.

Öncelikle düşük karbonlu çelik 1008 numunelerine ısıl işlem sonrası bilyeli dövme işlemi uygulanarak yüzey pürüzlülük verilerek hazır hale getirildi. Daha sonra bu numuneler temizlendi ve daldırma kaplama yöntemiyle epoksi ile kaplandı. Kaplama prosedürü, tek başına epoksi, ağırlıkça %1 alümina tozuyla harmanlanmış epoksi, ağırlıkça %1 silisyum karbür tozuyla harmanlanmış epoksi ve son olarak hem ağırlıkça %0,5 alümina hem de ağırlıkça %0,5 silikonla karıştırılmış epoksi ile kaplanmış çeliğin uygulanmasını içeriyordu. karbür tozları. Yapıyı karakterize etmek için Enerji Dağıtıcı X-ışını Spektroskopisinin (EDS) yanı sıra Fourier Dönüşümü Kızılötesi spektroskopisi (FT-IR), X-ışını Kırınımı (XRD) ve Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) gibi çeşitli analitik teknikler kullanıldı. kaplamaların bileşimi ve morfolojisi. Kaplamaların performansı Tafel polarizasyon eğrileri kullanılarak değerlendirildi ve bulgular, tüm katkı maddelerinin çelik numunelerin ömrünü uzatmaya katkıda bulunduğunu ortaya çıkardı. Ancak en iyi sonuçlar, diğer numunelere göre üstün korozyon direnci sergileyen, alümina takviyeli epoksi ile kaplanmış numunede gözlendi. Ek olarak, silikon karbürle güçlendirilmiş epoksi ile kaplanmış numune, gelişmiş mekanik özellikleri gösteren Vickers sertlik ve çizilme testleri kullanılarak kaplamaların mekanik özellikleri incelenerek artan sertlik sergilemiştir.