شماره ركورد
34293
پديد آورنده
اسما سرابي
عنوان
بررسي تأثير ميزان كرنش بر ريزساختار و خواص زيست تخريب پذيري آلياژ پايه Fe-Mn-Si
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي مواد و متالورژي
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/7/23
استاد راهنما
مريم صالحي-حميدرضا كوهدار
استاد مشاور
ندارم
دانشكده
مواد
چكيده
آلياژهاي پايه آهن خواص مكانيكي مطلوب، قابليت شكل دهي عالي و زيست سازگاري خوبي دارند؛ تنها محدوديت اين آلياژها براي كاربردهاي زيستتخريبپذير، نرخ خوردگي بسيار پايين آنهاست؛ براي حل اين مشكل ميتوان راههاي مختلفي از جمله: آلياژ سازي، عمليات حرارتي، كار مكانيكي و روشهاي ساخت مختلف را به كار گرفت. در اين پژوهش آلياژ Fe-18Mn-5Si-7Ni-5Cr تحت عمليات نورد سرد قرار گرفت به طوري كه به ميزان 10، 20، 30 و 40 درصد كاهش ضخامت حاصل شد. سپس خواص ريزساختاري و فازي توسط ميكروسكوپ نوري و الكتروني روبشي و آناليز پراش پرتو ايكس، خواص مكانيكي از جمله سختي، استحكام كششي و مقاومت به سايش و همچنين رفتار خوردگي نمونههاي نورد شده به همراه نمونه آنيل محلولي به عنوان نمونه شاهد، به وسيله آزمايش پلاريزاسيون تافل و امپدانس الكتروشيميايي بررسي و مقايسه شد. نتايج ريزساختاري نشان داد كه در طي عمليات نورد، اندازه دانه كه براي نمونه آنيل محلولي 78 ميكرومتر محاسبه شد براي نمونه 40 درصد نورد شده به 52 ميكرومتر كاهش يافت. همچنين پراش پرتو ايكس نشان داد كه ريزساختار هر 5 نمونه به صورت دو فازي و شامل فاز آستنيت زمينه و فاز مارتنزيت اپسيلن هستند كه با افزايش درصد نورد، به دليل انجام استحاله آستنيت به مارتنزيت، درصد فاز مارتنزيت اپسيلن از 36 درصد در نمونه آنيل محلولي به 67 درصد در نمونه 40 درصد نورد رسيد. سختي و استحكام براي نمونه آنيل محلولي و 40 درصد نورد به ترتيب 245 و 454 ويكرز و 698 و 1000 مگاپاسكال محاسبه شد. همچنين با توجه به نتايج آزمايش پلاريزاسيون تافل، دانسيته جريان خوردگي براي نمونه آنيل محلولي 7 و براي نمونه 40 درصد نورد 25 ميكروآمپر بر سانتي متر مربع به دست آمد. بر اين اساس، ميتوان نتيجه گرفت كه عمليات نورد به دليل كاهش اندازه دانه و افزايش فاز مارتنزيت اپسيلن در ريزساختار، تاثير بسزايي بر خواص مكانيكي و رفتار خوردگي اين آلياژ دارد.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/09/24
عنوان به انگليسي
Investigating the effect of strain rate on the microstructure and biodegradability of Fe-Mn-Si- based alloy
تاريخ بهره برداري
12/22/2025 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
اسما سرابي
چكيده به لاتين
In this study, the Fe-18Mn-5Si-7Ni-5Cr alloy was subjected to cold rolling with thickness reductions of 10%, 20%, 30%, and 40%. Microstructural and phase analyses were studied using optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM), and X-ray diffraction (XRD). Mechanical properties including hardness, tensile strength, and wear resistance were examined and corrosion behavior were also evaluated using Tafel polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). A solution-annealed sample was used as the reference specimen. The microstructural results revealed a grain size reduction from 78 µm in the annealed sample to 52 µm in the 40% rolled sample. X-ray diffraction confirmed a dual-phase microstructure in all samples, consisting of an austenitic matrix and epsilon martensite. The volume fraction of epsilon martensite increased from 36% in the annealed sample to 67% in the 40% rolled sample due to strain-induced transformation. Hardness value increased from 245 Hv in the solution-annealed sample to 454 Hv for the 40% cold-rolled sample. In addition the ultimate tensile strength of the solution-annealed and the 40% cold-rolled sample was recorded around 698 and 1000 Mpa, respectively. Corrosion current density, as measured by Tafel polarization, rose from 7 µA/cm² in the annealed sample to 25 µA/cm² in the 40% rolled sample. It can be concluded that cold rolling, has a significant impact on the mechanical properties and corrosion behavior of this alloy, due to grain size reduction and the increase in epsilon martensite phase.
كليدواژه هاي فارسي
آلياژ پايه Fe-Mn-Si ، نورد سرد، ريزساختار، خواص مكانيكي، زيست تخريبپذيري
كليدواژه هاي لاتين
Microstructure, Biodegradability, Cold Rolling, Fe-Mn-Si Alloys, Mechanical Properties
Author
Asma Sarabi
SuperVisor
Dr. Maryam Salehi Dr. Hamidreza Koohdar