Please use this identifier to cite or link to this item: http://studentrepo.iium.edu.my/handle/123456789/9460
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorSuryanto, PhDen_US
dc.contributor.advisorMohd Hanafi Ani, PhDen_US
dc.contributor.authorHaider, Farg Ibraheem Mohameden_US
dc.date.accessioned2020-09-24T00:05:20Z-
dc.date.available2020-09-24T00:05:20Z-
dc.date.issued2019-02-
dc.identifier.urihttp://studentrepo.iium.edu.my/handle/123456789/9460-
dc.description.abstractMetal dusting corrosion is high-temperature degradation of metals and alloys into dust-like fine particles. It is often encountered in petrochemical industry, where metals and alloys extensively exposed to carbon-containing gases at high temperature. It is a costly issue in the industry; millions of dollars have been invested annually in the fields of monitoring, controlling and prevention of metal dusting corrosion to avoid potential dangers in the environments. Metal dusting initiates as a result of unwanted carbon formation on the surface of metallic engineering installations. At high temperature, solid carbon diffuses into the metal/alloy matrix to form a carburised layer on the surface. Under certain conditions, this carburised region may become unstable and decompose into carbon and metal/alloy particles, as well as other corrosion products. Such as metal particles may further catalyse the carbon deposition and the process are hence accelerated. Thus, the primary aim of this study is to prevent carbon diffusion into metal in order to mitigate the metal dusting corrosion by using an electroplating copper coating on 304L and 316L stainless steels. Therefore, coated and uncoated 304L and 316L samples were exposed to metal dusting environment in a 10% to 50 % CH4/H2 gas mixture, at temperature range of 600 ˚C to 800 ˚C, and a pressure of 1 atm, leading to carbon activities from 0.203 to 3.289 for 100 hours. Optical microscopy (OM) results revealed that the electroplating copper coating mitigates carbon from diffuse into metal, so no carburization zone was formed, compared with non-coated samples which displayed clear carburization were formed for both 304L and 316L stainless steel at temperatures more than 600 ˚C and gas mixture 20 % CH4/H2 and above where carbon activity approach to 1. Weight gain test showed non-significant weight gain on coated samples compared to uncoated samples. These values of weight gain increase with increase the temperature or/and CH4/H2 gas mixture. These results were also confirmed by X-Ray Diffraction (XRD) and scanning electron microscope (SEM) coupled with energy dispersive x-ray (EDX) which showed no carbides formed on the surfaces of coated samples. M7C3 carbides were formed on the surface of uncoated samples as a result of carbon diffusion in the metal and react with elements. In these experiments, electroplated copper samples showed negligible carbon deposition on the surface and no carbon diffusion into the metal. Thus, copper electroplating coating is solution to mitigate metal dusting corrosion.en_US
dc.language.isoenen_US
dc.publisherKuala Lumpur : Kulliyyah of Engineering, International Islamic University Malaysia, 2019en_US
dc.subject.lcshProtective coatingsen_US
dc.subject.lcshMetal coatingen_US
dc.subject.lcshCorrosion and anti-corrosivesen_US
dc.subject.lcshCorrosion-resistant materials -- Testingen_US
dc.titleElectroplated copper coatings on 304L and 316L stainless steels for mitigation of metal dusting corrosion in methane/hydrogen environmenten_US
dc.typeDoctoral Thesisen_US
dc.description.identityt11100417976FargIbraheemMohamedHaideren_US
dc.description.identifierThesis : Electroplated copper coatings on 304L and 316L stainless steels for mitigation of metal dusting corrosion in methane/hydrogen environment /by Farg Ibraheem Mohamed Haideren_US
dc.description.kulliyahKulliyyah of Engineeringen_US
dc.description.programmeDoctor of Philosophy (Engineering)en_US
dc.description.degreelevelDoctoralen_US
dc.description.abstractarabicتآكل الغبار المعدني ينتج عنه تحلل المعادن والسبائك الى جزيئات دقيقة تشبه الغبار عند درجات الحرارة العالية. وغالبا ما يواجه هذا النوع من التأكل في صناعة البتروكيماويات ، حيث تتعرض المعادن والسبائك الى نطاق واسع من الغازات المحتوية على الكربون عند درجة حرارة عالية. وهذه العملية مكلفة في الصناعة ؛ فقد استثمرت ملايين الدولارات سنوياً في مجالات مراقبة وضبط ومنع تآكل الغبار المعدني لتجنب المخاطر المحتملة كالانفجرات و - أوانبعاث الغازات السامة تحت ظروف الضغط والحرارة المرتفعة. يبدأ الغبار المعدني نتيجة ترسب الكربون غير المرغوب فيه على سطح المنشآت الهندسية المعدنية. عند درجة حرارة عالية ، ينتشر الكربون الصلب داخل مصفوفة المعدن / سبيكة لتشكيل طبقة كربنة على السطح. في ظل ظروف معينة ، قد تصبح هذه المنطقة الكربونية غير مستقرة وتتحلل الى جزيئات الكربون والمعادن وسبائك التآكل الأخرى. بعض الجسيمات المعدنية قد تزيد من تحفيز ترسيب الكربون مما يترتب عليه تسريع العملية. وبالتالي ، فإن الهدف الأساسي من هذه الدراسة هو منع انتشار الكربون إلى داخل المعدن من أجل التخفيف من حدة التآكل الغباري المعدني باستخدام طلاء نحاسي مطلي بالكهرباء على L304 و L316 الفولاذ المقاوم للصدأ. لذلك ، عرضت عينات L304 و L316 المطلية وغير المطلية لبيئة الغبار المعدني في خليط من غاز CH4 / H2 بنسب من 10% الى 50%، وفي نطاق درجة حرارة 600 درجة مئوية الى 800 درجة مئوية ، وضغط 1 ضغط جوي ، وكلن نشاط الكربون ac يتراوح من 0.203 إلى 3.289 لمدة 100 ساعة. أظهرت نتائج الفحص الميكروسكوبي (OM) أن طلاء النحاس الكهربائي يخفف من الانتشار الكربوني إلى المعدن ، لذلك لم يتم تشكيل أي منطقة كربنة ، مقارنة بالعينات غير المغلفة التي عرضت كربنة واضحة تم تشكيلها لكلا من الفولاذ L304 و L316 في درجات حرارة أكثر من ˚C600 ونسبة مزيج الغاز 20٪ وما فوق CH4 / H2 حيث يصل النشاط الكربون ac إلى 1. أظهر اختبار اكتساب الوزن عدم وجود وزن على العينات المطلية مقارنة مع العينات غير المطلية. تزداد قيم زيادة الوزن مع زيادة درجة الحرارة أو -و نسبة خليط الغاز CH4 / H2 هذه النتيجة أٌكدت أيضا عن طريق حيود الأشعة السينية (XRD) والمجهر الإلكتروني الماسح (SEM) إلى جانب الأشعة السينية المشتتة للطاقة (EDX) التي أظهرت عدم وجود كربيد على أسطح العينات المطلية. تم تشكيل كربيد M7C3 على سطح العينات غير المطلية نتيجة للكربون المنتشر داخل المعدن وتفاعلة مع العناصر. في هذه التجارب ، أظهرت العينات المطلية بالنحاس بطريقة الكلاء الكهربي ترسب لا يذكر للكربون على السطح مما ادى لعدم وجود انتشار للكربون داخل المعادن. وبالتالي ، فإن طلاء النحاس الكهربائي هو حل للتخفيف من تآكل الغبار المعدنيen_US
dc.description.holdFulltext can only be viewed within IIUM Libraries.en_US
dc.description.callnumbert TA 418.76 H149E 2019en_US
dc.description.notesThesis (Ph.D)--International Islamic University Malaysia, 2019.en_US
dc.description.physicaldescriptionxx, 142 leaves : colour illustrations ; 30cm.en_US
item.openairetypeDoctoral Thesis-
item.grantfulltextopen-
item.fulltextWith Fulltext-
item.languageiso639-1en-
item.openairecristypehttp://purl.org/coar/resource_type/c_18cf-
item.cerifentitytypePublications-
Appears in Collections:KOE Thesis
Files in This Item:
File Description SizeFormat 
t11100417976FargIbraheemMohamedHaider_24.pdf24 pages file489.02 kBAdobe PDFView/Open
t11100417976FargIbraheemMohamedHaider_SEC.pdf
  Restricted Access
Full text secured file4.89 MBAdobe PDFView/Open    Request a copy
Show simple item record

Page view(s)

42
checked on May 20, 2021

Download(s)

18
checked on May 20, 2021

Google ScholarTM

Check


Items in this repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated. Please give due acknowledgement and credits to the original authors and IIUM where applicable. No items shall be used for commercialization purposes except with written consent from the author.