مطالعه ريزساختار و رفتار خوردگي فولاد زنگ‌نزن PH 17-4 ساخته‌شده به روش ذوب‌ گزينشي ‌ليزري بعد از عمليات ‌حرارتي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مواد

كارشناسي ارشد

فولاد زنگ‌نزن PH 17-4 از دسته فولادهاي زنگ‌نزن رسوب سخت شونده است كه داراي خواص مكانيكي عالي و مقاومت به خوردگي مطلوب است. عمليات حرارتي مورداستفاده براي استحكام دهي اين آلياژ فرايند پيرسازي است كه با ايجاد رسوب‌ها در زمينه آلياژ حاصل مي‌شود. هدف از اين پژوهش، مطالعه و بررسي تأثير عمليات حرارتي‌هاي مختلف بر ريزساختار و خواص خوردگي فولاد زنگ‌نزن PH 17-4 ساخته‌شده به روش ذوب گزينشي ليزري و فولاد زنگ‌نزن PH 17-4 كار شده (نورد شده) به‌عنوان نمونه‌ي شاهد است. به همين منظور در اين پژوهش از سه نمونه‌ پس از ساخت، آنيل انحلالي شده و پيرسازي شده كه به روش ذوب گزينشي ليزري ساخته‌شده است، استفاده شد. نمونه‌ آستنيته شده در دماي °C 1050 به مدت 1 ساعت تحت عمليات حرارتي آنيل انحلالي و نمونه‌ي پيرسازي شده در دماي °C 580 به مدت 4 ساعت تحت فرآيند عمليات حرارتي پيرسازي بعد از عمليات حرارتي آنيل انحلالي قرارگرفته است. هدف از پيرسازي اين نمونه رسوب كاربيدهاي نيوبيوم در زمينه بود. در راستاي مقايسه خواص خوردگي و بررسي ريزساختار نمونه‌هاي ساخته‌شده به روش ذوب گزينشي ليزري، نمونه‌ي شاهد (نورد شده) در دماي °C 1050 به مدت 1 ساعت تحت عمليات حرارتي آنيل انحلالي قرارگرفت. بررسي‌هاي ريزساختاري و نتايج آزمون پراش پرتو ايكس نشان داد كه يكي از تفاوت‌هاي اصلي ريزساختار در آلياژ PH 17-4 ساخته‌شده به روش ذوب گزينشي ليزري عدم وجود ساختار مارتنزيت است. با توجه به مشاهدات مشخص شد كه در نمونه‌ پس از ساخت دانه‌ها تا اندازه‌ي 9 ميكرومتر رشد مي‌كنند و يك ريزساختار فريت تشكيل مي‌دهند. جابه‌جايي زاويه پيك پراش نمونه‌ آستنيته شده به دليل رسوب ذرات مس در زمينه و تنش هنگام ساخت به روش ذوب گزينشي ليزري يكي ديگر از تفاوت‌هاي ريزساختاري بود. نتايج آزمون ريز سختي سنجي نشان داد كه نمونه كار شده به دليل ريزساختار كاملاً مارتنزيتي داراي سختي و استحكام بالاتري است. آزمون‌هاي خوردگي مدار باز، امپدانس الكتروشيميايي و پلاريزاسيون روي نمونه‌ها انجام شد. در آزمون امپدانس الكتروشيميايي در محيط 5/3 % سديم كلريد لايه اكسيدي تشكيل شده روي نمونه‌ي پس از ساخت از ساير نمونه‌ها مقاومت اكسيدي بالاتري داشت. نتايج حاصل از آزمون پلاريزاسيون بيانگر اين بود كه در محيط 5/3% سديم كلريد، نمونه پس از ساخت رفتار خوردگي بهتري نسبت به ساير نمونه‌ها داشت. در محيط 1/0 مولار سديم هيدروكسيد كه آزمون خوردگي به‌منظور بررسي رفتار فعال-رويين نمونه‌ها انجام شد نمونه پس از ساخت از نظر تشكيل لايه رويين در غياب كلر رفتار خوردگي بسيار بهتري نسبت به ساير نمونه‌ها از خود نشان داد. كلمات كليدي: فولاد زنگ‌نزن PH 17-4، عمليات حرارتي، ذوب گزينشي ليزري و خوردگي.

217168

خوردگي و حفاظت از مواد

مهندسي مواد

دانشگاه صنعتي اصفهان

كيوان رئيسي، عبدالمجيد اسلامي