پديد آورنده :
هاشمي، محمد امين
عنوان :
مطالعه ريزساختار و رفتار خوردگي فولاد زنگ‌نزن PH 17-4 ساخته‌شده به روش ذوب گزينشي ليزري بعد از عمليات حرارتي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
خوردگي و حفاظت از مواد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
يازده، 74ص.: مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
فولاد زنگ‌نزن 4-17 PH , عمليات حرارتي , ذوب گزينشي ليزري , خوردگي
استاد داور :
كيوان رئيسي، عبدالمجيد اسلامي
تاريخ ورود اطلاعات :
1401/09/21
رشته تحصيلي :
مهندسي مواد
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1401/09/21
چكيده فارسي :
فولاد زنگ‌نزن PH 17-4 از دسته فولادهاي زنگ‌نزن رسوب سخت شونده است كه داراي خواص مكانيكي عالي و مقاومت به خوردگي مطلوب است. عمليات حرارتي مورداستفاده براي استحكام دهي اين آلياژ فرايند پيرسازي است كه با ايجاد رسوب‌ها در زمينه آلياژ حاصل مي‌شود. هدف از اين پژوهش، مطالعه و بررسي تأثير عمليات حرارتي‌هاي مختلف بر ريزساختار و خواص خوردگي فولاد زنگ‌نزن PH 17-4 ساخته‌شده به روش ذوب گزينشي ليزري و فولاد زنگ‌نزن PH 17-4 كار شده (نورد شده) به‌عنوان نمونه‌ي شاهد است. به همين منظور در اين پژوهش از سه نمونه پس از ساخت، آنيل انحلالي شده و پيرسازي شده كه به روش ذوب گزينشي ليزري ساخته‌شده است، استفاده شد. نمونه آستنيته شده در دماي °C 1050 به مدت 1 ساعت تحت عمليات حرارتي آنيل انحلالي و نمونه‌ي پيرسازي شده در دماي °C 580 به مدت 4 ساعت تحت فرآيند عمليات حرارتي پيرسازي بعد از عمليات حرارتي آنيل انحلالي قرارگرفته است. هدف از پيرسازي اين نمونه رسوب كاربيدهاي نيوبيوم در زمينه بود. در راستاي مقايسه خواص خوردگي و بررسي ريزساختار نمونه‌هاي ساخته‌شده به روش ذوب گزينشي ليزري، نمونه‌ي شاهد (نورد شده) در دماي °C 1050 به مدت 1 ساعت تحت عمليات حرارتي آنيل انحلالي قرارگرفت. بررسي‌هاي ريزساختاري و نتايج آزمون پراش پرتو ايكس نشان داد كه يكي از تفاوت‌هاي اصلي ريزساختار در آلياژ PH 17-4 ساخته‌شده به روش ذوب گزينشي ليزري عدم وجود ساختار مارتنزيت است. با توجه به مشاهدات مشخص شد كه در نمونه پس از ساخت دانه‌ها تا اندازه‌ي 9 ميكرومتر رشد مي‌كنند و يك ريزساختار فريت تشكيل مي‌دهند. جابه‌جايي زاويه پيك پراش نمونه آستنيته شده به دليل رسوب ذرات مس در زمينه و تنش هنگام ساخت به روش ذوب گزينشي ليزري يكي ديگر از تفاوت‌هاي ريزساختاري بود. نتايج آزمون ريز سختي سنجي نشان داد كه نمونه كار شده به دليل ريزساختار كاملاً مارتنزيتي داراي سختي و استحكام بالاتري است. آزمون‌هاي خوردگي مدار باز، امپدانس الكتروشيميايي و پلاريزاسيون روي نمونه‌ها انجام شد. در آزمون امپدانس الكتروشيميايي در محيط 5/3 % سديم كلريد لايه اكسيدي تشكيل شده روي نمونه‌ي پس از ساخت از ساير نمونه‌ها مقاومت اكسيدي بالاتري داشت. نتايج حاصل از آزمون پلاريزاسيون بيانگر اين بود كه در محيط 5/3% سديم كلريد، نمونه پس از ساخت رفتار خوردگي بهتري نسبت به ساير نمونه‌ها داشت. در محيط 1/0 مولار سديم هيدروكسيد كه آزمون خوردگي به‌منظور بررسي رفتار فعال-رويين نمونه‌ها انجام شد نمونه پس از ساخت از نظر تشكيل لايه رويين در غياب كلر رفتار خوردگي بسيار بهتري نسبت به ساير نمونه‌ها از خود نشان داد.
كلمات كليدي: فولاد زنگ‌نزن PH 17-4، عمليات حرارتي، ذوب گزينشي ليزري و خوردگي.
چكيده انگليسي :
17-4 PH stainless steel is precipitation-hardening stainless steel with excellent mechanical properties and corrosion resistance. The heat treatment used to strengthen this alloy is an aging process that is achieved by creating deposits in the alloy field. This research aims to study and investigate the effect of different heat treatments on the microstructure and corrosion properties of 17-4 PH stainless steel made by selective laser melting and worked (rolled) 17-4 PH stainless steel as a control sample. For this purpose, in this research, three samples were used after fabrication, dissolved annealing and aging, which were made by selective laser melting. The austenitized sample at 1050 °C for 1 hour is subjected to dissolution annealing heat treatment and the aged sample at 580 °C for 4 hours is subjected to the aging heat treatment process after dissolution annealing heat treatment. The purpose of aging this sample was to deposit niobium carbides in the matrix. To compare the corrosion properties and check the microstructure of the samples made by selective laser melting, the control sample (rolled) was subjected to dissolution annealing heat treatment at 1050 °C for 1 hour. Microstructural studies and X-ray diffraction test results showed that one of the main microstructural differences in 17-4 PH alloy made by selective laser melting is the absence of martensite structure. According to the observations, it was found that in the sample after manufacturing, the grains grew up to 9 micrometers and formed a ferrite microstructure. The shift of the diffraction peak angle of the austenitized sample due to the deposition of copper particles in the matrix and the stress during fabrication by selective laser melting was another microstructural difference. The microhardness test results showed that the worked sample has higher hardness and strength due to the completely martensitic microstructure. Open circuit corrosion, electrochemical impedance and polarization tests were performed on the samples. In the electrochemical impedance test in the 3.5% sodium chloride environment, the oxide layer formed on the sample after fabrication had a higher oxidation resistance than other samples. The results of the polarization test showed that in the environment of 3.5% sodium chloride, the sample had a better corrosion behavior than other samples. In the medium of 0.1 M sodium hydroxide, where the corrosion test was performed to check the active-passive behavior of the samples, the sample showed a much better corrosion behavior than other samples in terms of the formation of the passive layer in the absence of chlorine.
Keywords: stainless steel 17-4, heat treatment, selective laser melting and corrosion.
استاد راهنما :
مسعود عطاپور , ابوذر طاهري زاده
استاد داور :
كيوان رئيسي، عبدالمجيد اسلامي
