بررسی تأثیر دما و زمان عملیات حرارتی آستنیته شدن بر رفتار و مکانیسم خوردگی فولاد پرآلیاژ هادفیلد

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مربی، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفول، ایران

2 کارشناس، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفول، ایران

3 استاد، گروه مواد و متالورژی، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران

چکیده

در این پژوهش، رفتار خوردگی فولاد هادفیلد آستنیته شده در دماهای 1000، 1075، 1150و °C1225 در زمان‌های نیم و یک ساعت مورد بررسی قرار گرفت. برای این کار، ابتدا 4 عدد بلوک به شکل Y از فولاد هادفیلد تهیه شده و سپس عملیات حرارتی آستنیته شدن بر روی آنها انجام شد. میکروسکوپ نوری برای بررسی ریزساختار به کار گرفته شد. برای بررسی مورفولوژی خوردگی از میکروسکوپ الکترونی روبشی و برای آنالیز فازهای تشکیل شده در ریزساختار از پراش پرتو ایکس استفاده شد. برای بررسی رفتار خوردگی از روش‌های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی در محلول NaCl5/3% استفاده شد. نتایج هردو روش نشان داد نمونه‌ای که در دمای °C1225 به مدت یک ساعت عملیات شده، مقاومت به خوردگی بالاتر، شدت جریان خوردگی کمتر و پتانسیل خوردگی نجیب‌تری نسبت به نمونه‌ی آستنیه شده در دمای °C1225 به مدت نیم ساعت دارد. همچنین تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از مورفولوژی خوردگی نشان داد که کاهش دمای آستنیته شدن در فرآیند عملیات حرارتی فولاد هادفیلد منجر به فرآهم شدن شرایط برای وقوع خوردگی موضعی میکروگالوانیکی شده است.

کلیدواژه‌ها

مراجع

  • Lindroos M., and et al., The Deformation, Strain Hardening, and Wear Behavior of Chromium-Alloyed Hadfield Steel in Abrasive and Impact Conditions. Tribology Letters, Vol. 57, pp. 1-11, 2015.
  • Barannikova S. A., Li Y., Malinovsky A., Pestsov D., Study of Localized Plastic Deformation of Hadfield Steel Single Crystals Using Speckle Photography Technique. Key Engineering Materials, Vol. 683, pp. 84-89, 2016.
  • Limooei, M.B., and Hosseini, Sh., Optimization of properties and structure with addition of titanium in hadfield steels.  Proceedings of Metal 2012, Czech Republic, Vol. 1, p. 1-6, 2012.
  • Najafabadi V.N., Amini K. and Alamdarlo M.B., Investigating the effect of titanium addition on the wear resistance of Hadfield steel. Metallurgical Research Technologe, Vol. 111, No. 6, pp. 375-382, 2014.
  • نعمتی نجف آبادی و.، مناجاتی زاده ح. و امینی ک.، بررسی تأثیر تیتانیم بر بهبود خواص فولاد هادفیلد ASTM A128-C ، فصلنامه علمی پژوهشی فرآیندهای نوین در مهندسی مواد. سال هفتم، شماره اول، ص 45 – 54، بهار 1392.
  • Srivastava A.K. and et al., Corrosion Behaviour of TiC-Reinforced Hadfield Manganese Austenitic Steel Matrix In-Situ Composites. Open Journal of Metal, Vol. 5, pp. 11-17, 2015.
  • رواندوست م.، نقوی م.، و شاعری م.ح.، بررسی اثر کوئنچ مستقیم بر ریز ساختار فولاد منگنزی هادفیلد. مجموعه مقالات یازدهمین کنگره سالانه انجمن مهندسین متالورژی ایران، اصفهان، ج1، ص9، 1386.
  • Hosseini SH., Limooei M.B., Hossein Zade M., Askarnia E. and Asadi Z., Optimization of heat treatment due to austenising temperature, time and quenching solution in Hadfield steels. World Academy of Science, Engineering and Technology, Vol.7, 1940-1943, 2013.
  • Hosseini SH. and Limooei M.B., Optimization of heat treatment to obtain desired mechanical properties of high carbon Hadfield steels. World Applied Sciences Journal, Vol. 15, pp. 1421-1424, 2011.
  • Limooei M.B., Hosseini SH., Optimization of Heat Treatment in Manganese Steel by Taguchi Method. Applied Mechanics and Materials, Vol. 598, pp. 43-46, 2014.
  • Toor I.U.H., Effect of Mn Content and Solution Annealing Temperature on the Corrosion Resistance of Stainless Steel Alloys. Chem., Vol. 2014, No, 2014, pp. 1-8, 2014.
  • سبزی م. و معینی‌فر ص.، بررسی تأثیر عناصر آلیاژی آلومینیوم و کروم بر رفتار الکتروشیمیایی فولاد آستنیتی منگنزدار هادفیلد. فصلنامه علوم و مهندسی خوردگی، دوره 5، شماره 5، صفحات 28-19، 1394.
  • Ervina Efzan M. N., Vigram Kovalan K. and Suriati G., A review of welding parameter on corrosion behavior of Aluminum. J. Eng. Appl. Sci., Vol. 1, No.1, pp. 17-22, 2012.
  • Afolabi A.S., Effect of Electric Arc Welding Parameters on Corrosion Behaviour of Austenitic Stainless Steel in Chloride Medium. AU J. T., Vol. 11, No. 3, pp. 171-180, 2008.
  • سبزی م.، معینی‌فر ص. و نجفی‌بیرگانی ا.، بررسی تأثیر حرارت ورودی بر رفتار خوردگی اتصالات جوش فولاد هادفیلد در فرآیند SMAW ، مجله علوم و فناوری جوشکاری ایران، سال اول، شماره 1، ص 23 - 13، 1394.
  • سبزی م.، معینی‌فر ص. و نجفی‌بیرگانی ا.، بررسی تأثیر نرخ سرد شدن بر رفتار خوردگی منطقه ذوب اتصال جوشکاری فولاد هادفیلد، شانزدهمین کنگره ملی خوردگی، تهران، پژوهشگاه صنعت نفت، ص 10- 1، آذر 1394.
  • Annual book of ASTM standards, ASTM 128 A / 128 M, Standard specification for steel castings, austenitic manganese. ASTM International, Vol. 1, 2012.
  • Roberge P.A., Handbook of Corrosion Engineering. 2th Edition, pp. 6321-764, 2012.
  • م. مرعشی، متالورژی کاربردی فولادها. جلد دوم ، چاپ سوم ، انتشارات آزاده ، تهران ، 1385.
  • Lee T.K. and Choi C.S., Driving Force for γ→ε Martensitic Transformation and Stacking Fault Energy of γ in Fe-Mn Binary System. Metallurgical and Material Transaction A, Vol. 31A, pp. 355-360, 2000.
  • Hong J. H., Lee S. H., Kim J. G. and Yoon J. B., Corrosion behaviour of copper containing low alloy steels in sulphuric acid. Corrosion Science, Vol. 54, pp. 174-182, 2012.
  • Hou R. Q. and et al., Localized Corrosion of Binary Mg-Ca Alloy in 0.9 wt% Sodium Chloride Solution. Acta Metallurgica Sinica(English Letters), Vol. 29, No. 1, pp. 46-57, 2016.
  • Lim M. L. C., Kelly R. G. and Scully J. R., Overview of Intergranular Corrosion Mechanisms, Phenomenological Observations, and Modeling of AA5083. Corrosion, Vol. 72, No. 2, pp. 198-220, 2016.
  • سبزی م.، معینی‌فر ص. و نجفی‌بیرگانی ا.، بررسی تأثیر استفاده از حمام سریع سردی آب نمک بر رفتار خوردگی فولاد منگنزی هادفیلد. مجله مواد نوین، سال ششم، شماره 4، ص 38 - 29، 1395.
  • Srivastava A.K. and et al., Corrosion Behaviour of TiC-Reinforced Hadfield Manganese Austenitic Steel Matrix In-Situ Composites. Open Journal of Metal, Vol. 5, pp. 11-17, 2015.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار