تاثیر ریزساختار و مورفولوژی فازی بر رفتار خوردگی مقاطع جوش آلیاژ ti-6al-4v ایجاد شده با فرایندهای جوشکاری قوسی تنگستن-گاز و اصطکاکی اغتشاشی

هدف از پژوهش حاضر، بررسی تاثیر ریزساختار و مورفولوژی فازی بر مکانیزم و رفتار خوردگی مقاطع جوش آلیاژ ti-6al-4v ایجاد شده با جوشکاری قوسی تنگستن گاز و اصطکاکی اغتشاشی است. برای این منظور، رفتار خوردگی آلیاژ ti-6al-4v پس از جوشکاری قوسی تنگستن گاز و اصطکاکی اغتشاشی در محلول اسید کلریدریک 5 درصد در شرایط غیر هوازی و دمای محیط مطالعه شد. در این راستا، و با توجه به در دسترس نبودن اطلاعات کافی درباره تاثیر ریزساختار و مورفولوژی فازی بر رفتار خوردگی آلیاژ ti-6al-4v، در ابتدا به ارزیابی رفتار خوردگی ریزساختارهای متداول لایه ای کامل، هم محور کامل و بی مدال در دو محلول کلرید سدیم 9/0 درصد و اسید کلریدریک 5 درصد پرداخته شد. ریزساختارهای لایه ای کامل، بی مدال دارای 10 تا 20 درصد فاز آلفای هم محور، بی مدال دارای 40 تا 50 درصد فاز آلفای هم محور و هم محور کامل از طریق عملیات ترمومکانیکی و عملیات حرارتی بدست آمد. نتایج مطالعات پلاریزاسیون پتانسیودینامیک نشان داد که همه ریزساختارها دارای رفتار رویین خودبه-خودی در محلول 9/0 درصد کلرید سدیم و رفتار فعال - رویین در محلول اسید کلریدریک 5 درصد هستند. با وجود آن که آزمون-های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک تفاوت قابل ملاحظه ای از نرخ خوردگی را نشان نداد، آزمون های غوطه وری کاهش وزن نشان داد که ریزساختار لایه ای کامل بیشترین کاهش وزن را دارد. این موضوع با استفاده از ارزیابی سطح نمونه های مختلف، پس از 50 ساعت غوطه وری در محلول 5 مولار اسید کلریدریک در دمای 35 درجه سانتی گراد، به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی تایید شد. این امر به گسترش برهم کنش های گالوانیکی و توسعه مرزهای بین فازی آلفا/بتا نسبت داده شد. نتایج نشان داد کسر حجمی فازهای آلفا و بتا، چینش اجزای ریزساختاری و توزیع عناصر آلیاژی بین فازهای آلفا و بتا، مهم ترین جنبه های ریزساختاری اثرگذار بر رفتار خوردگی آلیاژ ti-6al-4v است. هم چنین مرزهای بین فازی آلفا/بتا و فاز بتا به عنوان مراکز ترجیحی خوردگی مشخص شد. با توجه به مشخص تر بودن تفاوت رفتار خوردگی ریزساختارهای مختلف در محلول اسید کلریدریک 5 درصد، ارزیابی رفتار خوردگی مناطق جوش در این محلول مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج آزمون های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک نشان داد که با وجود رفتار مشابه فعال - رویین فلز جوش و فلز پایه، چگالی جریان خوردگی فلز جوش بیشتر از فلز پایه است. این موضوع بوسیله آزمون-های غوطه وری در محلول اسید کلریدریک 5 مولار تایید شد. حضور ریزساختار سوزنی، تخلخل و دانه های درشت بتا در فلز جوش نمونه جوشکاری قوسی تنگستن گاز باعث افزایش نرخ خوردگی آن نسبت به فلز پایه شد. در مقابل، حضور ساختار آلفای ثانویه در بتای استحاله یافته در منطقه متاثر از حرارت باعث بهبود رفتار خوردگی این ناحیه شد. در ادامه، ریزساختارهای بدست آمده از جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی در دو شرایط پایین تر و بالاتر از دمای دگرگونی بتا بررسی شد. همه ریزساختارها رفتار فعال - رویین در محلول اسید کلریدریک 5 درصد ارایه کردند؛ اما نمونه عملیات شده در پایین تر از دمای دگرگونی بتا بیشترین نرخ خوردگی را نشان داد. این موضوع با استفاده از بررسی سطح نمونه های مختلف، پس از 50 ساعت غوطه وری در محلول 5 مولار اسید کلریدریک در دمای 35 درجه سانتی گراد، به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی تایید شد. در این شرایط، فاز آلفای غنی از وانادیوم بصورت ترجیحی مورد تهاجم خوردگی قرار گرفت. اندازه دانه، ریزساختار و توزیع عناصر آلیاژی مهم ترین جنبه های ریزساختاری موثر بر رفتار خوردگی مناطق جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی شده تعیین شد. در این پژوهش ضمن بررسی مکانیزم های مقاومت خوردگی ریزساختارهای مختلف، رفتار خوردگی منطقه متاثر از حرارت و منطقه گذرای بدست آمده از جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی مطالعه شد.