enhancing atmospheric corrosion resistance of shot-peened a36 steel in humid environments: the impact of carbon monoxide and surface treatments

A36 steel is a widely used construction material, appreciated for its low carbon content and excellent weldability. however, it is prone to atmospheric corrosion, particularly in humid and polluted areas like tehran with its high carbon monoxide level. this study examines the corrosion behavior of shot-peened a36 steel in both a 3.5% nacl solution and the same solution with 9 ppm co to mimic real-world conditions. electrochemical impedance spectroscopy (eis) and potentiodynamic polarization were performed on samples immersed for 1, 24, 48, 72, and 96 hours as well as 1 and 2 weeks. the results showed that longer immersion times significantly altered the corrosion mechanisms in the nyquist plots. notably, shot peening improved the steel resistance to charge transfer and diffusion. after two weeks in the co-rich solution, the corrosion current density of shot-peened samples dramatically decreased from 45.7 µa/cm² to 6.5 µa/cm², exhibiting an impressive reduction of 85.5%. carbon monoxide reacts with water to form carbonic acid which lowered the ph, accelerating the cathodic reactions in more acidic medium. additionally, shot peening applied compressive stresses on the steel surface that limited corrosive ion penetration. fourier transform infrared spectroscopy (ftir) analysis confirmed the formation of iron hydroxide compounds on the surface of shot-peened samples, enhancing their corrosion resistance by restricting the diffusion of corrosive agents.

افزایش مقاومت در برابر خوردگی اتمسفر فولاد a36 شات پین شده در محیط‌های مرطوب: تاثیر مونوکسید کربن و عملیات سطحی

فولاد a36 یکی از مصالح ساختمانی پرکاربرد است که به خاطر محتوای کم کربن و قابلیت جوشکاری عالی خود شناخته شده است. با این حال، این فولاد در معرض خوردگی جوی قرار دارد، به ویژه در مناطق مرطوب و آلوده مانند تهران که گاز مونوکسید کربن رایج است. این مطالعه رفتار خوردگی فولاد a36 با عملیات shot peening را در محلول 3.5% nacl و همچنین در همان محلول با 9 ppm co بررسی می‌کند تا شرایط واقعی را شبیه‌سازی کند. ما آزمایش‌های الکتروشیمیایی مختلفی از جمله طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (eis) و قطبش پتانسیودینامیک را بر روی نمونه‌هایی که به مدت‌های مختلف غوطه‌ور شده بودند، انجام دادیم: 1 ساعت، 24 ساعت، 48 ساعت، 72 ساعت، 96 ساعت، 1 هفته و 2 هفته. نتایج ما نشان داد که زمان‌های غوطه‌وری طولانی‌تر به طور قابل توجهی مکانیسم‌های خوردگی مشاهده شده در نمودارهای نیوکویست را تغییر می‌دهد. به ویژه، عملیات shot peening مقاومت فولاد را در برابر انتقال بار و نفوذ بهبود بخشید. پس از دو هفته غوطه‌وری در محلول غنی از co، چگالی جریان خوردگی نمونه‌های shot-peened به طرز چشمگیری از 45.7 µa/cm² به 6.5 µa/cm² کاهش یافت—کاهش قابل توجهی معادل 85.5%. مونوکسید کربن با آب واکنش نشان می‌دهد و اسید کربنیک تشکیل می‌دهد که ph را کاهش داده و محیطی اسیدی‌تر ایجاد می‌کند که واکنش‌های کاتدی را تسریع می‌کند. علاوه بر این، عملیات shot peening تنش‌های فشاری بر روی سطح فولاد ایجاد می‌کند که نفوذ یون‌های خورنده را محدود می‌کند. تحلیل طیف‌سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (ftir) تشکیل ترکیبات هیدروکسید آهن روی سطح نمونه‌های shot-peened را تایید کرد که با محدود کردن نفوذ عوامل خورنده، مقاومت خوردگی آن‌ها را افزایش می‌دهد.