11338

11338

سخت كاري سطحي ليزري فولاد 420AISI و ارزيابي رفتار خوردگي الكتروشيميايي آن

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد و متالوژي -گرايش شناسايي و انتخاب مواد فلزي

اسفند 1391

اسفند 1391

دكتر محمد شيخ شاب بافقي

دكتر رضا شجاع رضوي

چكيده نظر به نياز صنايع توربيني كشور به ساخت پره¬هاي توربين از جنس فولاد زنگ¬نزن مارتنزيتي 420AISI با تافنس بالا و سطوحي با مقاومت به سايش و خوردگي مناسب، اهميت فرايندهاي سخت¬كاري موضعي و به¬ويژه سخت¬كاري ليزري بيش از پيش نمايان مي¬شود. در اين پژوهش، رفتار خوردگي الكتروشيميايي و سايشي فولاد 420AISI پس از سخت¬كاري استحاله¬اي ليزري بررسي شد. بدين منظور سطوح نمونه¬هاي فولاد 420AISI با پرتو ليزر Nd:YAG پالسي پرتوان سخت¬كاري شدند و پس از محاسبه پارامترهاي بهينه سخت¬كاري استحاله¬اي و بهبود آن نسبت به مطالعات قبلي، رفتار سايشي و خوردگي حفره¬دار شدن سطوح سخت¬شده با سطوح ماده اوليه مقايسه شد. همچنين تأثير همپوشاني عرضي بر رفتار خوردگي حفره¬دارشدن مورد بحث قرار گرفت. جهت تعيين ريزساختار و حضور فازها در سطح از ميكروسكپ نوري و الكتروني روبشي و آناليز پراش پرتو ايكس استفاده شد. از آزمون پلاريزاسيون پتانسيوديناميك براي بررسي رفتار خوردگي الكتروشيميايي؛ و از يك دستگاه سايش رفت و برگشتي براي بررسي مقاومت¬به سايش نمونه¬ها كمك گرفته¬شد. نتايج نشان داد كه عمليات سطحي ليزري سبب ايجاد ريزساختار مارتنزيتي- آستنيتي و حذف و/ يا توزيع مجدد كاربيدها با سختي حدود 700 ويكرز در سطح شد كه بهبود قابل توجهي نسبت به مطالعات قبلي با ليزر Nd:YAG پالسي نشان داد. در بررسي نمودارهاي پلاريزاسيون، چگالي جريان كمتر، پتانسيل حفره¬دارشدن مثبت¬تر و محدوده پسيو وسيع¬تر در نمونه ليزري نسبت به نمونه بدون عمليات مشاهده¬شد و افزايش به ميزان mV 113در پتانسيل حفره¬دارشدن به¬دست آمد. بهترين رفتار خوردگي حفره¬دارشدن مربوط به كمترين درصد همپوشاني عرضي بود. ضمن اين¬كه مقاومت¬به سايش نمونه¬هاي عمليات ليزري¬شده نسبت به نمونه عمليات نشده، بهبود قابل توجهي يافت و باعث انتقال بار بحراني از 35 نيوتون به 65 نيوتون شد. با سخت¬شدن نمونه، مكانيزم سايش از ورقه¬اي شدن به خراشان تغيير يافت. واژه‌هاي كليدي: سخت¬كاري سطحي، ليزر Nd:YAG، فولاد 420AISI، سايش رفت و برگشتي، خوردگي الكتروشيميايي.