مهندسي مرزدانه با استفاده از فرايندهاي مكانيكي حرارتي جهت بهينه سازي رفتار خوردگي آلياژ زنگ نزن321

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مواد

كارشناسي ارشد

در پژوهش حاضر تاثير فرايندهاي مكانيكي و حرارتي در فولاد زنگ نزن 321 به نحوي طراحي شدند تا با افزايش كسر مرزهاي ويژه به خصوص مرزهاي ويژه سيگما 3 (3∑) ميزان خوردگي بين دانه¬اي كاهش يابد. در اين پژوهش نمونه¬هايي با فرايند مهندسي مرزدانه تك مرحله¬اي و چند مرحله¬اي با هم مقايسه شدند. نمونه اوليه از اعمال 63% نورد سرد و سپس آنيل در دماي °C1050 به مدت 30 دقيقه از ورق اصلي ايجاد شد. بعد از آن از ورق فوق نمونه¬هايي به شكل استاندارد تست كشش آماده شد و به وسيله¬ي دستگاه كشش، كرنش در نمونه¬ها در دماي اتاق و دماي °C400 اعمال شد به اين صورت كه؛ فرايند مهندسي مرزدانه به روش كرنش و سپس آنيل در پارامترهاي كرنش اعمالي به ميزان 5% كرنش و سپس آنيل به مدت زمان 30 دقيقه در دماي °C1050 و تعداد دفعات تكرار 1 ، 2 و 3 مرتبه از هر سيكل فرايند بر روي نمونه¬هاي اوليه انجام شده است، هم¬چنين 5% كرنش در دماي °C400 و سپس آنيل در دماي °C1050 و تعداد دفعات تكرار 1 و 2 روي نمونه¬هاي اوليه انجام شده است. نتايج آزمون پراش الكترون برگشتي نشان داد كه درصد مرزهاي 3∑ به ميزان 4/12% در نمونه اوليه به ميزان 52% در نمونه5 % كرنش و سپس آنيل در دماي °C1050 به مدت زمان 30 دقيقه افزايش يافت، هم¬چنين ميزان مرزهاي 9+27∑ از 4/1% در نمونه اوليه به 6/11% در نمونه 5% كرنش و سپس آنيل در دماي °C1050 به مدت زمان 30 دقيقه افزايش يافت در واقع جمع 3∑+9+27∑ از 8/13% در نمونه اوليه به 6/63% در نمونه5 % كرنش و سپس آنيل در دماي °C1050 به مدت زمان 30 دقيقه رسيد كه بهبود قابل توجهي است. آزمون پراش الكترون برگشتي نشان داد كه نمونه 5% كرنش و سپس آنيل در دماي °C1050 به مدت زمان 30 دقيقه جهت مرجح <101> و خوشه¬هاي بزرگ با مرزهاي دوقلويي زياد داشته است. توزيع مرزهاي3∑ و ميزان ارتباط آن¬ها با مرزهاي تصادفي هم اهميت زيادي دارد كه نمونه5 % كرنش و سپس آنيل به مدت زمان 30 دقيقه در دماي °C1050 توزيع بهينه¬اي از مرزهاي 3∑ داشت و ميزان ارتباط مرزهاي ويژه با مرزهاي تصادفي در اين نمونه كم¬تر از بقيه نمونه¬ها بود. آزمون خوردگي سولفات فريك- سولفوريك اسيد روي نمونه¬ها انجام شد و كم¬ترين سرعت خوردگي مربوط به نمونه 5 % كرنش و سپس آنيل در دماي °C1050 به مدت زمان 30 دقيقه بوده¬است و مشاهده تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي پس از آزمون خوردگي نشان دهنده¬ي خوردگي بين دانه¬اي در نمونه¬هاي مهندسي مرزدانه شده است در صورتي كه اين نوع خوردگي در نمونه اوليه مشاهده نشد.

224667

شناسايي و انتخاب مواد

مهندسي مواد

دانشگاه صنعتي اصفهان