International Science and Technology Journal

Published by

Under supervision of


Open Access Journal

ISSN: 2519-9854 (Online)

ISSN: 2519-9846 (Print)

DOI: www.doi.org/10.62341/ISTJ

A peer-reviewed and open access journal concerned with publishing researches and studies in the field of applied sciences and engineering

Published by

Under supervision of

Mossbauer Study of Slab corroded Sample

الملخص
يتم تحديد هوية أطوار الحديد و سلوكها بعد كل معالجة من أكسدة و اختزال بالعينة slab sample بالاستفادة من تقنية مطياف موسباور و التحليل الحراري و تقنية حيود الأشعة السينية. حيث أن مقدرة تقنية موسباور في تحديد هوية أطوار الحديد و حالات التأكسد تعطي بعض المعلومات حول هذه الأطوار و تدل نتائج موسباور التي أخذت عند درجة حرارة الغرفة على أن الطور الرئيس الظاهر في العينة هو Fe+3 ببارامترات: δ=0.31mm/s, ΔEQ=0.58mm/s, و Fe3O4 ببارامترات: δ=0.26mm/s, ΔEQ=0.08mm/s, and H=49.1T. كما يدل طيف موسباور على أن هناك توزيع غير منتظم في حجم الجسيمات و بمجال مغناطيسي متوسط H=29.0T و باستخدام التحليل الحراري نستطيع تحديد ثلاث مناطق يتغير طور الحديد عندها و هي كالتالي 300°C و 500°C و 720°C إضافة إلى فقدان الوزن. و عند هذه المواقع أخذت عملية الكلسنة (الأكسدة) للعينة. كما أخذت عملية الاختزال بإمرار غاز الهيدروجين خلال أنبوب زجاجي و لفترات طويلة تحت درجات حرارة عالية، و بالرغم من ذلك إلا أن الاختزال لم يكن تاماً لتحويل كل أطوار الحديد إلى حديد نقي α-Fe و يرجع السبب في ذلك إلى صعوبة اختزالها أو إلى احتمالية وجود أثر لأكسجين الهواء متبقي في أنبوب التسخين حيث أخذنا بالاحتمال الأول.
Abstract
In order to identify the iron phases and behavior after each treatment in a corroded slab sample, we utilized several techniques such as Mossbauer spectroscopy, thermal analysis, and x-ray diffraction. The ability of the Mossbauer technique in identifying the iron phases and their oxidation state will give some clues on the history of the formation of such iron phases. The Mossbauer results indicate that the main present in the original sample at room temperature are Fe+3 with parameters: δ=0.31mm/s, ΔEQ=0.58mm/s, and Fe3O4 with parameters: δ=0.26mm/s, ΔEQ=0.08mm/s, and H=49.1T. In addition, the Mossbauer spectrum of the sample indicates the presence of a wide range of particle size distribution with average magnetic field H=29.6T. Using thermal analysis we could locate three regions where phase changes took place, the location of these regions are at 300°C, 500°C, and 720°C respectively in addition to a weight loss, these valuable information were used later on during the calcination process. Even though we tried different elevated temperatures for reduction in hydrogen, and longer time, we failed to reduce the sample completely into &alpha-Fe. We expect the reason behind this is either due to the particle size distribution where small particle are difficult to be reduced, or probably there is still some traces of oxygen left in the tube.