ساچمه زنی یکی از روش های کار پلاستیک شدید برای بهبود خواص مکانیکی به ویژه در اتصالات جوش می باشد. در این روش با اعمال تنش های فشاری شدید در سطح، اندازه دانه در یک ناحیه سطحی کاهش یافته که منجر به افزایش سختی و استحکام می شود. همچنین ریزساختار در ناحیه متاثر از ساچمه زنی، به صورت لایه ای تبدیل می شود. در این تحقیق تاثیر پارامترهای عملیات ساچمه زنی (اندازه ی ساچمه، درصد پوشانندگی و فشار هوا) بر ضخامت ناحیه متاثر از ساچمه زنی و ضخامت لایه ها بررسی گردید. عمل ساچمه زنی روی منطقه جوش غیر مشابه فولاد زنگ نزن دوفازی 2205 به فولاد زنگ نزن آستنیتیl316 انجام پذیرفت. همچنین تاثیر این تغییرات بر ریزسختی و مقاومت به خوردگی در محلول nacl 5/3 درصد وزنی مورد مطالعه گرفت. اندازه ساچمه ها in0110/0 و in0170/و in0230/0 ، درصدهای پوشانندگی %20000، %40000و 60000% و فشار هوا نیزpsi 45،psi 65 و psi 90 انتخاب گردید. مشخصات ریزساختاری در ناحیه متاثر ازساچمه زنی توسط میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدان(fesem) و میکروسکوپ نیروی اتمی(afm) مورد بررسی قرار گرفت. ریزسختی سنجی به روش ویکرز و بررسی رفتار خوردگی نیز به روش پلاریزاسیون پتانسیودینامیک چرخه ای انجام شد. نتایج آزمون ها، ضمن معرفی شرایط لازم برای دستیابی به ناحیه نانوساختار بر روی سطح، نشان داد که با افزایش درصد پوشانندگی و افزایش اندازه ساچمه، ضخامت لایه ها کاهش و ضخامت ناحیه متاثر از ساچمه زنی افزایش یافت. این پدیده موجب افزایش سختی شده، اما مقاومت به خوردگی در برخی از نمونه ها کاهش و در برخی از نمونه ها افزایش یافت.

در این پژوهش هدف بررسی اتصال غیر مشابه دو فولاد کم آلیاژ استحکام بالا api x70 و api x80 حاصل از روش های جوشکاری متفاوت و ارزیابی ریز ساختاری و رفتار خوردگی مناطق مختلف جوش حاصل بوده است. بدین منظور جهت ایجاد اتصال از سه فرآیند smaw ، gtaw و gmaw استفاده گردید.فیلرهای مورد استفاده در سه فرآیند به ترتیب شامل 8018g ، e80s ، er80s می باشد. بررسی ریز ساختاری با استفاده از میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی (sem) مجهز به سیستم آنالیز نقطه ای (eds) صورت گرفت. برای بررسی رفتار خوردگی نیز از نمودار پلاریزاسیون سیکلی و امپدانس استفاده گردید. بررسی ها نشان داد که در فرآیند gmaw به دلیل حرارت ورودی بالاتر، ناحیه متاثر از حرارت گسترده تر و دانهها نیز در این ناحیه درشت شدهاند. با افزایش حرارت ورودی در این فولادها حساسیت به خوردگی حفرهای در ناحیه متاثر از حرارت افزایش می یابد. با توجه به نتایج، مقاومت به خوردگی خط جوش حاصل از فرآیند gmaw نسبت به دو فرآیند دیگر کمتر است. حرارت ورودی در این فرآیند نسبت به سایر فرآیندها دانست، بنابراین انتظار می رود سرعت سرد شدن در این فرآیند نسبت به دو فرآیند دیگر کمتر باشد. در نتیجه رسوبات زمان بیشتری برای رشد داشته باشند بطوریکه، از تعداد آنها کاسته ولی اندازه آنها درشت تر می شوند رسوبات از نظر الکتروشیمیایی نجیب تر نسبت به زمینه بوده پس در محیط خورنده به عنوان کاتد عمل خواهند نمود. به همین دلیل انتظار می رود هرچه این رسوبات ریزتر و پراکنده تر باشند مقاومت به خوردگی بیشتر می شود.

امروزه با پیشرفت روزافزون فن آوری، نیاز به قطعاتی که مقاومت به سایش زیاد در سطح و چقرمگی عالی در مغز داشته باشند، کاملا محسوس می باشد. میل لنگ ها، چرخدنده ها، محورها، بازوها و... نمونه هایی از قطعات مهندسی صنایع امروز که چنین نیازی در آنها احساس می شود، می باشند. یکی از روشهای دستیابی به هدف مذکور روش سخت کاری القایی سطحی می باشد. از آنجا که در کشورمان هیچ تحقیق علمی همراه با شبیه سازی عددی در این زمینه صورت نگرفته است، لذا در تحقیق حاضر به بررسی اثر متغیرهای سخت کاری القایی یک فولاد میان کربن و سپس شبیه سازی عددی نتایج آن با استفاده از روش اختلاف محدود پرداخته شده است. بدین منظور اثر پارامترهایی چون توان جریان ورودی، سرعت حرکت نسبی قطعه در میدان مغناطیسی (روبش)، ارتفاع سیم پیچ (دانسیته توان) و ریز ساختار اولیه فولادمیان کربن بر روی ساختار نهایی 1.45 ‏‎aisi‎‏ و سختی نقاط با فاصله مختلف از سطح آن مورد بررسی قرار گرفته است. نمونه های فولادی پس از عملیات حرارتی سطحی، برش زده شده و از مقاطع آنها توسط میکروسکوپ نوری و ‏‎sem‎‏ تصاویر متالوگرافی تهیه شد. همچنین آزمایش سختی سنجی میکرو ویکرز و راکول در مقاطع نمونه ها انجام گردید. به منظور شبیه سازی عددی نتایج سختی حاصل (در نمونه های سخت شده با شرایط مختلف و در نقاطی با فاصله معین از سطح نمونه) از طریق حل معادلات نفوذ شدت میدان مغناطیسی و حرارتی در قطعه و با در نظر گرفتن شرایط مرزی و اولیه مناسب، یک برنامه کامپیوتری توسعه داده شد. نتایج حاصل نشان دادند که با افزایش توان و کاهش سرعت روبش سختی سطحی و عمق نفوذ سختی در نمونه ها افزایش می یابد و برخلاف تئوری های کلاسیک عملیات حرارتی، ریزساختار حاصل ریزتر و ظریفتر می گردد که این مطلب با مدل تشکیل آستنیت در سرعت های گرمایش بالا از طریق مکانیسم برشی مطابقت دارد. در ریز ساختارهای کوئنچ و تمپر شده، نرماله شده، آنیل شده تا آنیل کروی شده به ترتیب عمق نفوذ سختی و سختی سطحی کاهش می یابد. نتایج حاصل از شبیه سازی مطابقت خوبی با نتایج تجربی نشان دادند.