عنوان پایان‌نامه
مطالعه خوردگی آلیاژ منیزیومAZ۳۱ قبل وبعد از فرایند همزن اصطکاکی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 1127;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 64685
- تاریخ دفاع
- ۳۱ شهریور ۱۳۹۳
- دانشجو
- حامد سیفیان
- استاد راهنما
- محمود حیدرزاده سهی
- چکیده
- فرایند همزن اصطکاکی فرایند حالت جامدی است که از آن برای اصلاح ریزساختار لایه های سطحی استفاده می شود. با توجه به متغیرهای فرایند(سرعت دورانی، سرعت پیش روی و ...) دمای قطعه تا حدود 6/0 الی 9/0 دمای ذوب آلیاژ افزایش می یابد. همچنین حرکت ابزار باعث ایجاد کرنش های شدیدی در قطعه کار میشود. بنابراین می توان از این دو ویژگی فرایند همزن اصطکاکی برای اصلاح ریزساختار استفاده نمود. آلیاژهای منیزیم علیرغم دارا بودن خواص مطلوبی نظیر سبکی و استحکام به وزن مناسب خواص تریبولوژیکی و خوردگی ضعیفی دارد. در این پژوهش اثر فرایند همزن اصطکاکی بر رفتار خوردگی آلیاژ منیزیم AZ31 مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور از صفحات منیزیمی AZ31 بعنوان ماده اولیه برای همزن اصطکاکی استفاده شد. فرایند در چهار سرعت دورانی 800، 1000، 1250 و 1600 دور بر دقیقه و در دو سرعت پیش روی 50 و80 میلیمتر بر دقیقه به صورت تک و سه پاسه انجام شد. انجام فرایند همزن اصطکاکی باعث شد اندازه دانه در تمامی شرایط نسبت به آلیاژ پایه کاهش یابد. بعلاوه کاهش سرعت دورانی، سبب کاهش بیشتر اندازه دانه ناحیه فرآوری شده گردید. همچنین پس از سه پاس همزن اصطکاکی اندازه دانه به یک سوم مقدار اولیه کاهش یافت. رفتار خوردگی نمونه ها با استفاده از آزمون های طیف‌سنجی امپدانس شیمیایی، پلاریزاسیون تافل و غوطه‌وری مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد فرایند همزن اصطکاکی از طریق خرد کردن و توزیع بهتر ترکیبات بین فلزی موجود در آلیاژ AZ31 و ایجاد ساختار ریزدانه تر نسبت به آلیاژ پایه و احتمال تشکیل لایه پسیو یکنواخت تر، موجب افزایش مقاومت به خوردگی شده است. همچنین آزمون های خوردگی نشان داد که انجام سه پاس فرایند همزن اصطکاکی بیشتر شدن مقاومت به خوردگی را سبب شده است. کلمات کلیدی: فرایند همزن اصطکاکی، منیزیم AZ31، ریزدانه شدن، خوردگی.
- Abstract
- Friction stir processing (FSP) is a solid state technique that has been developed for structural modification of materials. Depending on the process parameters (traverse speed, rotating speed,…), the temperature in the stir zone increases and reaches to 0.6-0.9 Tm. Tool movement produce sever plastic deformation in the stir zone. So it is possible to use the hot working nature of FSP (elevated temperature and plastic deformation) for the modification of microstructure of the processed material. Magnesium alloys despite their good properties such as low densities and weight to strength ratio, suffer from poor tribological and corrosion behavior. In this study, effect of FSP on corrosion behavior of AZ31 magnesium alloy was investigated. FSP was carried out at different process conditions: four rotational speed (800, 1000, 1250, 1600 rpm), two traverse speeds (50, 80 mm/min), and multiple pass (1, 3 passes). FSP resulted in grain refinement in all conditions. Among the four rotational speeds used in this study, 800 rpm was the most effective in terms of the grain refinement. Increasing the number of FSP passes also had a positive effect on grain refinement. Electrochemical impedance spectrometry (EIS), tafel polarization and immersion tests showed that FSP improved the corrosion resistance due to grain refinement and better distributions of intermetallics in the treated AZ31 magnesium alloy. The probability of the formation of a more dense and uniform passive film on the surface of the treated specimen can be another reason for improving corrosion resistance. Keywords: Friction stir processing, AZ31 magnesium alloy, Grain refinement, Corrosion.
