Skip to main content
SUPERVISOR
Morteza Shamanian esfahani,Ahmad Saatchi
مرتضي شمعانيان اصفهاني (استاد راهنما) احمد ساعت چي (استاد راهنما)
 
STUDENT
Majid Lotfollahi
مجيد لطف اللهي

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389
In this study, effect of friction stir processing on corrosion and erosion-corrosion behavior of nickel-aluminum bronze were evaluated. Plates of nickel-aluminum bronze were cast in sand. These plates were friction stir processed in wide range of processing parameters (rotation rates and traversing speed). the microstructure were identified using optical microscopy and the results shows that the coarse and heterogeneous structure of cast nickel-aluminum bronze were changed to homogeneous and fine grain structure under friction stir processing and different structure were produced in the stir zone and this is parameter dependence. Hardness is the most important mechanical property of the surface of material that can affect the erosion-corrosion behavior of materials. So the microhardness measurements were done before and after friction stir processing. The results show that, first the surface microhardness increase by friction stir processing and second, the increase is parameter dependence. The electrochemical corrosion behavior of friction stir processed nickel-aluminum bronze was evaluated through potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy tests and the results shows that resistance to electrochemical corrosion decrease by friction stir processing and corrosion rate was in friction stir processed samples was parameter dependence. The cast nickel-aluminum bronze is prone to crevice corrosion in seawater. Crevice corrosion behavior of friction stir processed nickel-aluminum bronze was evaluated by cyclic potentiodynamic polarization and the results show that resistance to crevice corrosion increased by friction stir processing. Passive film characterization was evaluated by electrochemical impedance spectroscopy and field emission scanning microscopy. The results show that resistance to corrosion of passive film increase by friction stir processing. The image of field emission scanning microscopy shows continuity of passive film of friction stir processed nickel-aluminum bronze. Annealing process increase the resistance of cast nickel-aluminum bronze to electrochemical corrosion. Friction stir processed sample annealed by similar process, the results shows the positive effect of this process on friction stir processed nickel-aluminum bronze samples, too. Erosion-corrosion tests were carried out by different impact angles on both cast and friction stir processed nickel-aluminum bronze. The weight loss results show that all of samples had ductile erosion-corrosion behavior and the rate of weight loss increased by friction stir processing. Pure erosion tests were done for all of samples again. The results of weight loss show the negative synergy effect by interaction of corrosion and erosion factors. Keyword: Nickel-Aluminum Bronze, Friction Stir Processing, Electrochemical Corrosion Behavior, Erosion-Corrosion
چکيده در اين تحقيق، به بررسي تاثير پارامترهاي فرايند عمليات سطحي اصطکاکي اغتشاشي بر رفتار خوردگي و رفتگي-خوردگي آلياژ برنز آلومينيوم-نيکل دار پرداخته شد. نتايج نشان از آن داشت که ريزساختار خشن و ناهمگن ريختگي به واسطه عمليات سطحي اصطکاکي اغتشاشيبه ريزساختاري همگن و ريزدانه تبديل شده است و همچنين مشاهده شد که در فواصل مختلف از سطح منطقه اغتشاش ساختارهاي متفاوتي ايجاد مي شود که تعداد و نوع آن ها بستگي به پارامتر فرايند عمليات سطحي اصطکاکي اغتشاشي دارد. نتايج ريزسختي نشان مي داد که اولا مقدار سختي سطح با انجام عمليات سطحي اصطکاکي اغتشاشي افزايش مي يابد و ثانيا اين افزايش سختي تابعي از پارامتر فرايند عمليات سطحي اصطکاکي اغتشاشي است. ازآزمون هاي پلاريزاسيون پتانسيوديناميک و آزمون طيف سنجي امپدانس الکتروشيميايي قبل و پس از عمليات سطحي اصطکاکي اغتشاشي جهت بررسي رفتار خوردگي آلياژ برنز آلومينيوم-نيکل دار در محلول %5/3 کلريد سديم استفاده شد. نتايج نشان مي داد که مقاومت به خوردگي با انجام عمليات سطحي اصطکاکي اغتشاشي کاهش مي يابد و همچنين سرعت خوردگي در نمونه هايي که تحت عمليات سطحي اصطکاکي اغتشاشي قرار گرفته اند نيز تابعي از پارامتر فرايند مي باشد. از آزمون پلاريزاسيون پتانسيوديناميک سيکلي جهت ارزيابي تاثير عمليات سطحي اصطکاکي اغتشاشي بر رفتار خوردگي شياري آلياژ بهره گرفته شد، نتايج نشان دهنده عدم حساسيت به خوردگي شياري در نمونه هايي بود که تحت عمليات سطحي اصطکاکي اغتشاشي قرار گرفته بودند. جهت ارزيابي تاثير عمليات سطحي اصطکاکي اغتشاشي بر مقاومت به خوردگي فيلم رويين از آزمون طيف سنجي امپدانس الکتروشيميايي بهره گرفته شد. نتايج نشان مي داد که مقاومت به خوردگي فيلم رويين در نمونه هاي عمليات سطحي اصطکاکي اغتشاشي شده، بيشتر بوده و مقدار آن تابعي از پارامتر فرايند عمليات سطحي اصطکاکي اغتشاشي مي باشد و تصاوير ميکروسکوپي الکتروني روبشي گسيل ميداني نيز مويد پيوستگي و کيفيت مطلوب تر فيلم رويين در نمونه هايي داشت که تحت عمليات سطحي اصطکاکي اغتشاشي قرار گرفته بودند. عمليات حرارتي آنيل کردن موجب افزايش مقاومت به خوردگي آلياژ ريختگي برنز آلومينيوم-نيکل دار مي شود. نتايج آزمون پلاريزاسيون پتانسيوديناميک حاکي از تاثير مثبت عمليات حرارتي آنيل کردن بر رفتار خوردگي نمونه هايي که تحت عمليات سطحي اصطکاکي اغتتشاشي قرار گرفته بودند داشت. آزمون رفتگي-خوردگي در زواياي برخورد مختلف بر روي نمونه هاي ريختگي و عمليات سطحي اصطکاکي اغتشاشي انجام شد، نتايج کاهش وزن اين آزمون اولا نشان مي داد که کليه نمونه ها رفتار رفتگي-خوردگي انعطاف پذيري دارند و ثانيا نرخ رفتگي-خوردگي با انجام عمليات سطحي اصطکاکي اغتشاشي افزايش مي يابد که مقدار آن تابعي از پارامتر فرايند مي باشد. آزمون رفتگي خالص بر روي کليه نمونه ها تکرار شد، نتايج کاهش وزن نشان دهنده اثر هم افزايي منفي در نتيجه انجام همزمان عوامل خوردگي و رفتگي داشت. کلمات کليدي: برنز آلومينيوم-نيکل دار، عمليات سطحي اصطکاکي اغتشاشي، رفتار خوردگي، رفتگي-خوردگي

ارتقاء امنیت وب با وف بومی