Skip to main content
SUPERVISOR
Masoud Atapoor,Mohmmad ali Golozar
مسعود عطاپور (استاد راهنما) محمدعلی گلعذار (استاد راهنما)
 
STUDENT
Faezeh Eskandari
فائزه اسکندری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392

TITLE

The effect of friction stir processing on the surface properties of AISI 430 ferritic stainless steel
In this study, friction stir processing (FSP) was carried out on AISI 430 ferritic stainless steel with a rotational speed of 1400 rpm and welding speeds of 16, 40, 63 and 80 mm/min by employing a WC-base tool. The X-ray diffraction patterns (XRD) of all samples showed that the martensite phase is formed in processed samples. The results of microstructure investigations illustrated that the grain size was reduced during FSP. Pin on disk wear test was performed for all samples. Maximum and minimum wear resistance was observed in processed sample at a speed of 16 mm/min and base metal, respectively. The worn surfaces of the samples were evaluated by using a scanning electron microscopy (SEM) and an atomic force microscopy (AFM). According to the results, a combination of adhesive wear and delamination mechanism was noticeable in the case of the base metal, and the wear mechanism was changed to the low adhesive wear after FSP. The results also demonstrated that FSP increased the average microhardness in the processed sample at a speed of 16 mm/min. This improvement was attributed to the remarkable grain refinement and martensite formation in the stir zone. To evaluate the corrosion behavior, the cyclic polarization test was performed for the base metal and FS-processed sample fabricated at a speed of 16 mm/min in 0.1 M NaCl + 0.1 M H 2 SO 4 and pure 0.1 M H 2 SO 4 . It was found that FSP deteriorate the pitting corrosion resistance of 430 in 0.1 M NaCl + 0.1 M H 2 SO 4. This behavior was attributed to the formation of martensite in the stir zone and significant grain refinement. keywords: AISI 430 ferritic stainless steel, Friction stir processing, Wear behavior, Corrosion test
در این پژوهش فرایند اصطکاکی اغتشاشی (FSP) بر روی فولاد زنگ نزن فریتی AISI 430 با سرعت چرخشی 1400 دور بر دقیقه و سرعت های پیشروی 16، 40، 63 و 80 میلی متر بر دقیقه انجام شد. اعمال این فرایند باعث هم محور و ریز شدن دانه ها در تمامی سرعت های پیشروی شد. نتایج بررسی های ریزساختاری تشکیل مارتنزیت با اعمال فرایند را تایید کرد. آزمون سایش پین روی دیسک برای تمامی نمونه ها انجام شد. بالاترین مقاومت به سایش در نمونه ی فراوری شده با سرعت پیشروی 16 میلی متر بر دقیقه و کم ترین مقاومت به سایش در نمونه ی فلز پایه مشاهده شد. رفتار سایشی این نمونه ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) بررسی شد. مکانیزم غالب سایش در این نمونه ها سایش چسبان بود. البته حضور سایش ورقه ای نیز در این نمونه ها محتمل به نظر می رسید. با انجام آزمون سختی سنجی برای نمونه ی فراوری شده با سرعت پیشروی 16 میلی متر بر دقیقه افزایش سختی در اثر ریزدانگی و تشکیل مارتنزیت مشاهده شد. برای بررسی رفتار خوردگی، آزمون پلاریزاسیون چرخه ای برای نمونه های فلز پایه و نمونه ی فراوری شده با سرعت پیشروی 16 میلی متر بر دقیقه در دو محلول یکی شامل دو محلول سدیم کلرید 1/0 مولار و سولفوریک اسید 1/0 مولار به نسبت های مساوی و دیگری محلول سولفوریک اسید 1/0 مولار انجام شد که در هر دو محلول، فلزپایه مقاومت بیشتری در برابر خوردگی نشان داد. در محلول اول نمونه ها حفره دار شدند. همچنین آزمون غوطه وری نیز برای این نمونه ها در محلولی شامل دو محلول سدیم کلرید 1/0 مولار و سولفوریک اسید 1/0 مولار به نسبت های مساوی انجام شد که در این آزمون نیز فلز پایه رفتار بهتری را از خود نشان داد. افزایش دانسیته ی مرزدانه ها و تشکیل مارتنزیت در نمونه ی فراوری شده که محل های ترجیحی برای خوردگی هستند، دلیل کاهش مقاومت به خوردگی بوده است. کلمات کلیدی: فولاد زنگ‌نزن فریتی AISI 430، فرایند اصطکاکی اغتشاشی، رفتار سایشی، آزمون خوردگی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی