خوردگی و شکست در اثر خوردگی توام با تنش آلیاژ آلومینیم 6061 جوشکاری شده به روش جوش اغتشاشی اصطکاکی

در این تحقیق تاثیر متغیرهای جوشکاری روی خواص خوردگی و شکست ناشی از محیط آلیاژ آلومینیم 6061 جوشکاری شده توسط روش اصطکاکی-اغتشاشی مورد مطالعه قرار گرفت. نمونه های مختلف تحت متغیرهای سرعت دوران 630، 1000 و 1250 دور بر دقیقه و سرعت خطی 40، 80 و 125 میلی متر بر دقیقه و قطر شانه ابزار 18،15و21 میلی متر تهیه شد. بررسی ریز ساختاری توسط میکروسکوپ نوری و مقطع شکست توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام شد. جهت بررسی رفتار خوردگی، آزمون پلاریزاسیون در محلول کلرید سدیم 5/3 درصد انجام شد. برای تعیین میزان خوردگی، آزمون غوطه وری در محلول 5/3 درصد کلرید سدیم انجام شد. شکست ناشی از محیط به وسیله آزمون کشش با نرخ کرنش آهسته و در محلول اسیدی بررسی و مقاومت به ترک ناشی از حساسیت به محیط به وسیله درصد تغییر کرنش در محیط نسبت به محیط مرجع(هوا) بیان شد. نتایج نشان داد در سرعت خطی و قطر شانه ثابت، تغییرسرعت دوران بیشترین تاثیر را روی خواص خوردگی دارد که این تاثیر مربوط به خرد شدن و انحلال ذرات فاز ثانویه در اثر دریافت کار مکانیکی و حرارت اصطکاکی است. این ذرات با تشکیل پیل های گالوانیکی با زمینه مهم ترین عامل خوردگی در آلیاژ هستند که با انحلال و توزیع پراکنده آن ها مقاومت به خوردگی بهبود می یابد. مقاومت به خوردگی در سرعت دورانی 1000 دور بر دقیقه حالت بیشینه دارد و در سرعت بالاتر مقدلر کمی افت نشان می دهد که به دلیل ورود حرارت بیش از حد به قطعه است. بین قطر های شانه، قطر 18 میلی متر بهترین مقاومت خوردگی را دارا است. در تمام شرایط جوشکاری مقدار پتانسیل خوردگی در مقایسه با فلز پایه نجیبت تر هستند. همراهی سرعت دوران کم با سرعت خطی زیاد و سرعت دوران زیاد با سرعت خطی کم موجب تضعیف مقاومت به خوردگی و مقاوت به شکست ناشی از حساسیت به محیط می شود. در مورد اول به علت حرارت ورودی کم و کار مکانیکی پایین و در مورد دوم به علت حرارت ورودی بیش از حد و ایجاد تلاطم، ذرات خشن فاز ثانویه تولید می شود. حساسیت به محیط در نمونه هایی رخ داد که با این متغیرها جوشکاری شدند. این حساسیت از نوع تردی هیدروژنی است. نتایج نشان داد که ترک ناشی از محیط درست در مرز بین منطقه دکمه جوش و ناحیه تحت تاثیر تروموکانیکی رخ داد. ساختار به شدت تغییر شکل یافته به همراه فعالیت الکتروشیمیایی بالا در این ناحیه دلیل این پدیده است. هیدروژن در اثر واکنش خوردگی تولید و بخشی از آن به شکل اتمی وارد ماده می شود. کرنش ناشی از کشش در این ناحیه موجب تسریع این فر ایند می شود. نتایج شکست نگاری وجود یک ناحیه شبه تورقی (ترد) را بین منطقه خوردگی بین دانه ای و زمینه خورده نشده نشان داد که این موضوع به علت وجود ناحیه متاثر از هیدروژن است که افت در نرمی ماده را در پی دارد.