پديد آورنده :
صابري، شيما
عنوان :
مهندسي مرزدانه با استفاده از فرايندهاي مكانيكي حرارتي جهت بهينه سازي رفتار خوردگي آلياژ زنگ نزن321
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
شناسايي و انتخاب مواد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
يازده، 73 ص. : مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
مهندسي مرزدانه , فرايندهاي مكانيكي و حرارتي , ، دوقلويي آنيل , مرزهاي ويژه 3∑ , خوردگي بين دانه اي , فولاد زنگ نزن 321
تاريخ ورود اطلاعات :
1402/10/03
رشته تحصيلي :
مهندسي مواد
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1402/10/04
چكيده فارسي :
در پژوهش حاضر تاثير فرايندهاي مكانيكي و حرارتي در فولاد زنگ نزن 321 به نحوي طراحي شدند تا با افزايش كسر مرزهاي ويژه به خصوص مرزهاي ويژه سيگما 3 (3∑) ميزان خوردگي بين دانه¬اي كاهش يابد. در اين پژوهش نمونه¬هايي با فرايند مهندسي مرزدانه تك مرحله¬اي و چند مرحله¬اي با هم مقايسه شدند. نمونه اوليه از اعمال 63% نورد سرد و سپس آنيل در دماي °C1050 به مدت 30 دقيقه از ورق اصلي ايجاد شد. بعد از آن از ورق فوق نمونه¬هايي به شكل استاندارد تست كشش آماده شد و به وسيله¬ي دستگاه كشش، كرنش در نمونه¬ها در دماي اتاق و دماي °C400 اعمال شد به اين صورت كه؛ فرايند مهندسي مرزدانه به روش كرنش و سپس آنيل در پارامترهاي كرنش اعمالي به ميزان 5% كرنش و سپس آنيل به مدت زمان 30 دقيقه در دماي °C1050 و تعداد دفعات تكرار 1 ، 2 و 3 مرتبه از هر سيكل فرايند بر روي نمونه¬هاي اوليه انجام شده است، هم¬چنين 5% كرنش در دماي °C400 و سپس آنيل در دماي °C1050 و تعداد دفعات تكرار 1 و 2 روي نمونه¬هاي اوليه انجام شده است. نتايج آزمون پراش الكترون برگشتي نشان داد كه درصد مرزهاي 3∑ به ميزان 4/12% در نمونه اوليه به ميزان 52% در نمونه5 % كرنش و سپس آنيل در دماي °C1050 به مدت زمان 30 دقيقه افزايش يافت، هم¬چنين ميزان مرزهاي 9+27∑ از 4/1% در نمونه اوليه به 6/11% در نمونه 5% كرنش و سپس آنيل در دماي °C1050 به مدت زمان 30 دقيقه افزايش يافت در واقع جمع 3∑+9+27∑ از 8/13% در نمونه اوليه به 6/63% در نمونه5 % كرنش و سپس آنيل در دماي °C1050 به مدت زمان 30 دقيقه رسيد كه بهبود قابل توجهي است. آزمون پراش الكترون برگشتي نشان داد كه نمونه 5% كرنش و سپس آنيل در دماي °C1050 به مدت زمان 30 دقيقه جهت مرجح <101> و خوشه¬هاي بزرگ با مرزهاي دوقلويي زياد داشته است. توزيع مرزهاي3∑ و ميزان ارتباط آن¬ها با مرزهاي تصادفي هم اهميت زيادي دارد كه نمونه5 % كرنش و سپس آنيل به مدت زمان 30 دقيقه در دماي °C1050 توزيع بهينه¬اي از مرزهاي 3∑ داشت و ميزان ارتباط مرزهاي ويژه با مرزهاي تصادفي در اين نمونه كم¬تر از بقيه نمونه¬ها بود. آزمون خوردگي سولفات فريك- سولفوريك اسيد روي نمونه¬ها انجام شد و كم¬ترين سرعت خوردگي مربوط به نمونه 5 % كرنش و سپس آنيل در دماي °C1050 به مدت زمان 30 دقيقه بوده¬است و مشاهده تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي پس از آزمون خوردگي نشان دهنده¬ي خوردگي بين دانه¬اي در نمونه¬هاي مهندسي مرزدانه شده است در صورتي كه اين نوع خوردگي در نمونه اوليه مشاهده نشد.
چكيده انگليسي :
In the current research, the effect of thermomechanical treatment in 321 stainless steel will be designed in such a way that by increasing the fraction of specific boundaries, especially the special boundaries of Sigma 3 (∑3), the amount of intergranular corrosion will decrease. In this research, samples with single-step and multi-step grain boundary engineering process were compared. The prototype was created from 63% cold rolling and then annealing at 1050°C for 30 minutes from the original sheet. After that, samples were prepared from the 63% cold-rolled sheet and annealed at 1050°C for 30 minutes in the form of a standard tensile test, and strain was applied to the samples at room temperature and 400°C using a tensile device. It was so that; The grain boundary engineering process by the method of strain and then annealing in applied strain parameters of 5% strain and then annealing for 30 minutes at a temperature of 1050°C and the number of repetitions of 1, 2 and 3 times of each cycle of the process on the sample 5% strain at 400°C and then annealing at 1050°C and the number of repetitions 1 and 2 have been done on the initial samples. The results of the electron backscattered diffraction (EBSD) test showed that the percentage of ∑3 boundaries increased by 12.4% in the initial sample to 52% in the 5% strained and then annealed at 1050°C for 30 minutes sample, also the amount of ∑9 + 27 boundaries increased from 1.4% in the initial sample to 11.6% increase in the 5% strained and then annealed at 1050°C for 30 minutes sample, in fact, the sum of ∑3 + ∑9 + 27 increased from 13.8% in the initial sample to 63.6% in the 5% strained and then annealed at 1050°C for 30 minutes sample, which is a significant improvement. The electron backscattered diffraction test showed that the 5% strained and then annealed at 1050°C for 30 minutes’ sample had a preferred direction of <101> and large clusters with many twin boundaries. The distribution of ∑3 boundaries and their correlation with random boundaries is also very important, the 5% strained and then annealed at 1050°C for 30 minutes’ sample had an optimal distribution of ∑3 boundaries and the correlation of special boundaries with random boundaries in this sample was less than other samples. The ferric sulfate-sulfuric acid corrosion test was performed on the samples and the lowest corrosion rate was related in the 5% strained and then annealed at 1050°C for 30 minutes’ sample, and the scanning electron microscope images after the corrosion test showed intergranular corrosion in the grain boundary engineering samples. if this type of corrosion was not observed in the prototype.
استاد راهنما :
محمدرضا طرقي نژاد
استاد داور :
احمد كرمانپور , عباس بهرامي
