Plakalı eşanjörlerde gerilmeli korozyon çatlamasının incelenmesi ve bunun için test düzeneğinin hazırlanması

Bu çalışmada kombi kullanım suyunun ısıtılmasını sağlayan sistemlerde plakalı eşanjör malzemesi olarak kullanılan 316L paslanmaz çeliğinin ve bunun yerine kullanılabilirliğinin test edildiği daha ekonomik olan 304L paslanmaz çeliğinin çalışma ortamında karşılaşacağı korozyon türleri olan oyuklaşma korozyonu ve gerilmeli korozyon çatlağına karşı performansları değerlendirilmiştir. Kombi sistemlerinde kullanılan 316L paslanmaz çelik plakalı eşanjör malzemesinin ömrü, kombinin optimum kullanım süresinden daha yüksek değerlerdedir. Bu nedenle çalışmada paslanmaz çeliklerin oyuklaşma korozyonu ve gerilmeli korozyon davranışları test edilmiş ve karşılaştırılmıştır. Oyuklaşma korozyonu davranışlarının belirlenmesi için her iki çelik de önceden belirlenen farklı klorür konsantrasyonlarında (250 ppm, 500 ppm ve 1000 ppm) ve 65 derece sıcaklıkta potansiyodinamik polarizasyon testlerine tabi tutulmuştur ve oyuklaşma potansiyelleri belirlenerek oyuklaşma dirençleri karşılaştırılmıştır. Daha sonra oyuklaşma potansiyelleri referans alınarak 30, 60 ve 90 dakikalık potansiyostatik polarizasyon testlerine tabi tutulmuştur ve optik mikroskop ile oyukların yapıları incelenmiştir. Potansiyostatik deneyler sonucunda zamana bağlı oyuk derinliklerindeki değişim belirlenmiş ve oyuk derinliği-zaman grafikleri kullanılarak klorür konsantrasyonundaki artışa bağlı olarak oyuklaşma hızları karşılaştırılmıştır. Gerilmeli korozyon performanslarının değerlendirilmesinde ise 304L ve 316L paslanmaz çelikleri çekme numunesi olarak elde edilmiş ve SSRT yöntemi seçilerek üniversal çekme testi cihazı deneyin gerçekleştirilmesi amacı ile yapılandırılmıştır. Standarda uygun olarak seçilen çekme hızlarında çekme deneyleri öncelikle atmosfer koşullarında ve daha sonra korozyon ortamında test edilmiştir. Kontrollü ortamda elde edilen mukavemet, uzama ve kesit daralması değerleri korozyon ortamında elde edilen değerlere oranlanarak gerilmeli korozyon hassasiyetleri karşılaştırılmıştır. Yapılan deneyler sonucunda 304L ve 316L paslanmaz çeliklerinin gerilme korozyon dirençleri yüksek bulunmuş fakat korozyon ortamının saldırganlığı arttıkça uzama, çekme mukavemeti ve kesit daralması değerlerinde azalma meydana gelmiştir. Çelikler kendi aralarında değerlendirildiği zaman 304L paslanmaz çeliğinin daha iyi gerilmeli korozyon direncine sahip olduğu belirlenmiştir.