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.

در این پژوهش با استفاده از فرایند اصطکاکی اغتشاشی به تولید کامپوزیت سطحی هیبریدی با ذرات تقویت کننده sic و mos2 بر زیر لایه آلومینیوم 7075 پرداخته شد. برای این منظور ابتدا با استفاده از طراحی آزمایش و بهینه سازی به روش تاگوچی به تعیین پارامتر بهینه برای تولید کامپوزیت سطحی al7075/sicp پرداخته شد. پارامتر بهینه برای تولید کامپوزیت سطحی در شرایط سرعت چرخشی rpm 1600، سرعت پیشروی mm/min 25 و زاویه انحراف ? 3 تعیین شد. بر اساس شرایط بهینه تعیین شده تاثیر فرایند اصطکاکی اغتشاشی بر ریزساختار، سختی و رفتار تریبولوژیکی آلیاژ آلومینیوم 7075 در حالت بدون استفاده از ذرات تقویت کننده مورد ارزیابی قرار گرفت. بررسی های ریزساختاری نشان داد که انجام فرایند اصطکاکی اغتشاشی روی آلیاژ پایه سبب کاهش قابل ملاحظه در اندازه دانه منطقه اغتشاشی می شود و اندازه دانه از حدود ?m 200 مربوط به فلز پایه به حدود ?m 4 در منطقه اغتشاشی کاهش می یابد. همچنین ارزیابی رفتار سایشی بهبود خواص تریبولوژیکی در نمونه فرایند شده را نسبت به فلز پایه نشان داد. در ادامه تاثیر تعداد پاس روی توزیع ذرات تقویت کننده، سختی و رفتار سایشی کامپوزیت سطحی al7075/sicp مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با انجام دو پاس فرایند اصطکاکی اغتشاشی به همراه تغییر در جهت چرخش ابزار توزیع یکنواختی از ذرات تقویت کننده در زمینه حاصل می شود. همچنین با افزایش تعداد پاس میزان سختی افزایش یافت و بهترین مقاومت سایشی در مورد کامپوزیت تولید شده پس از دو پاس فرایند به همراه تغییر در جهت چرخش ابزار حاصل شد. حضور ذرات sic با سختی بسیار بالا در زمینه محدودیت هایی ایجاد می کند که از جمله آن ها می توان به افزایش نرخ سایش سطح مقابل و همچنین تمایل این ذرات به جدا شدن از زمینه اشاره کرد که به عنوان یک جسم ساینده بین پین و سطح قطعه عمل می کنند. لذا لزوم استفاده از ذرات روان کار جامد به منظور رفع این نقیصه و بهبود رفتار تریبولوژیکی حایز اهمیت است. بر این اساس با استفاده از شرایط بهینه و دو پاس فرایند اصطکاکی اغتشاشی به تولید کامپوزیت سطحی هیبریدی با درصد حجمی یکسان از ذرات تقویت کننده sic و mos2 پرداخته شد. ارزیابی سختی کامپوزیت سطحی هیبریدی بهبود سختی در منطقه اغتشاشی را نسبت به فلز پایه نشان داد و در مقایسه با کامپوزیت سطحی al7075/sicp مقدار سختی کمی کاهش یافت. ارزیابی سطح سایش کامپوزیت هیبریدی al7075/sicp/mos2 نشان داد که به دلیل حضور ذرات تقویت کننده mos2 به عنوان روان کار جامد و تشکیل لایه مکانیکی مختلط پایدار روی سطح مقاومت سایشی به طور قابل ملاحظه ای بهبود می یابد.

در این تحقیق ورق آلیاژ آلومینیوم aa5251 به ضخامت 5/3 میلی متر، توسط فرآیند جوشکاری قوس تنگستن-گاز، با استفاده از جریان متناوب و با فلز پرکننده یer5356 جوشکاری شد. پارامترهای قطر تنگستن، فرکانس، درصد سیکل مثبت و جریان تغییر داده شد. قطر تنگستن دارای دو سطح و سه پارامتر دیگر دارای سه سطح بود. نمونه های جوش از لحاظ خواص ظاهری، خواص مکانیکی و خواص خوردگی مورد ارزیابی قرار گرفتند. آزمون ظاهری شامل عمق جوش و پهنای جوش، آزمون خوردگی صرفا شامل آزمون خوردگی سیکلی، آزمون های مکانیکی شامل آزمون ریز سختی، آزمون پانچ برشی و آزمون کشش بود. به منظور تعیین حالت بهینه و تاثیر هریک از پارامترها بر روی آزمون های انجام گرفته، از طراحی آزمایش به روش تاگوچی استفاده شد. جهت کاهش تعداد آزمایش ها از آرایه ی متعامد l9 استفاده شد. با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی، آنالیزعنصری (edx)، آزمون پراش پرتو ایکس و میکروسکوپ نوری ریزساختار فلز جوش، فلز پایه و منطقه ی متاثر از حرارت مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به درصد بالای منیزیم و همچنین ساختار ریختگی منطقه ی جوش، رسوبات بسیار درشتی در فلز جوش تشکیل شد. وجود این رسوبات باعث افت خواص خوردگی فلز جوش نسبت به فلز پایه شد. در بررسی آزمون ظاهری مشخص شد که درصد سیکل مثبت بر روی پهنای جوش و جریان بر روی عمق جوش تاثیر گذار است. حالت بهینه برای خواص ظاهری وقتی حاصل شد که جریان و درصد سیکل مثبت در سطح زیاد خود باشد. در مورد ریزسختی، جریان، در مورد استحکام برشی و استحکام کششی درصد سیکل مثبت فاکتورهای بسیار موثری بودند. در مورد خواص مکانیکی قطر تنگستن عملا تاثیر مهمی نداشت. در مورد استحکام برشی حالت بهینه، در سطح متوسط جریان و سطح بالای درصد قطب مثبت حاصل شد. در مورد استحکام کششی، حالت بهینه در جریان و درصد سیکل مثبت بالا حاصل شد. در مورد ریز سختی حالت بهینه در جریان های کم و درصدهای سیکل مثبت بالا حاصل شد. فرکانس بر روی خواص مکانیکی تاثیر چندانی نداشت منتهی برای ریزسختی حالت بهینه در فرکانس های کم، برای استحکام برشی و استحکام کششی حالت بهینه در فرکانس های بالا حاصل شد. در مورد خواص خوردگی، فرکانس پارامتر بسیار مهمی بود و حالت بهینه در فرکانس-های بالا، جریان کم و درصدهای سیکل مثبت بالا حاصل شد.

در این پژوهش کامپوزیت پایه کبالت استلایت6 حاوی ذرات تقویت کننده کاربید تنگستن به روش hvof تولید و مشخصه یابی شد. برای این منظور پودر کاربید تنگستن با درصدهای 0، 10، 20 و 30 درصد وزنی به پودر استلایت6 اضافه گردید و در داخل همزن بدون گلوله به مدت یک ساعت به خوبی مخلوط و سپس توسط فرایند hvof بر روی سطوح زیرلایه ها اعمال گردید. جهت تعیین فازهای تولید شده در طی فرایند پاشش از پراش پرتو ایکس (xrd) و طیف سنج توزیع انرژی اشعه ایکس (eds) استفاده شد و بررسی ریزساختارها به کمک متالوگرافی و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) صورت پذیرفت. بر اساس الگوی پراش پرتو ایکس نمونه های پوشش داده شده، وجود فازهای غنی از کبالت، co3w3c، cocx و همچنین پیک های فازهای کاربیدی cr23c6 و cr7c3 که نقش به سزایی در افزایش میزان سختی و مقاومت به سایش پوشش ها دارند، تایید شد. به کمک آزمون ریزسختی سنجی، پروفیل سختی نمونه ها تهیه گردید. آزمون سایش پین برروی دیسک به منظور بررسی مقاومت به سایش انجام گرفت و سپس سطوح سایش توسط میکروسکوپ الکترونی مورد بررسی قرار گرفت و از آزمون طیف سنج انرژی پرتو ایکس جهت شناسایی فازها پس از سایش استفاده شد. با افزایش درصد تقویت کننده پوشش استلایت6، سختی و مقاومت به سایش بهبود یافت. مکانیزم سایش غالبا ورقه ای و چسبان بود. پوشش حاوی 30 درصد فاز تقویت کننده دارای کمترین میزان تخلخل و بیشترین میزان چسبندگی بود. جهت بررسی رفتار اکسیداسیون داغ پوشش های ایجاد شده، فرآیند اکسیداسیون سیکلی برای سه دمای 350، 450 و 550 درجه سانتی گراد انجام گرفت. سپس از xrd و eds جهت شناسایی فازهای تشکیل شده استفاده گردید. نتایج نشان داد پوشش استلایت6 دارای کمترین میزان افزایش وزن بر واحد سطح نسبت به زمان می باشد. میزان افزایش وزن نمونه ها در ابتدا زیاد، اما با گذشت زمان و تشکیل اکسید و اسپینل های مختلف نظیر cr2o3، cocr2o4، cowo4 و niwo4 و مسدود شدن مسیر نفوذ اکسیژن شروع به کاهش یافت.

فولادهای زنگ نزن با هدف تولید موادی برای مقاومت به خوردگی گسترش یافته اند که معمول ترین و پرکاربردترین آن ها فولاد زنگ نزن آستنیتی 304 است. با توجه به اهمیت اندازه دانه و اثر چشمگیر آن بر خواص فیزیکی و مکانیکی، رفتار خوردگی فولاد زنگ نزن آستنیتی 304 ال با اندازه دانه های مختلف در محلول اسید کلریدریک 0/1 مولار مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. نمونه های با اندازه دانه های مختلف از طریق دگرگونی ماتنزیتی با 80 درصد نورد سرد ورق فولاد زنگ نزن 304 ال و بازگشت آن به آستنیت با آنیل بازگشتی در دمای 900 درجه سانتی گراد و زمان های 1، 1/5، 5، 60 و 180 دقیقه تولید شد. ریزساختار نمونه ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ نوری مورد بررسی قرار گرفت. طی نورد، میزان مارتنزیت تشکیل شده افزایش یافت تا ساختار از مارتنزیت اشباع شد. نورد بیشتر موجب شکسته و خرد شدن تیغه های مارتنزیت گردید. پس از آنیل بازگشتی نمونه هایی با دانه های هم محور و در اندازه دانه های 0/5، 1، 3، 7 و 12 میکرومتر به دست آمد. آزمون های الکتروشیمیایی شامل پلاریزاسیون خطی، تافل، پلاریزاسیون سیکلی، طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی و موت-شاتکی و آزمون غوطه وری انجام شد. نتایج نشان داد که نمونه های با اندازه دانه های مختلف نرخ خوردگی یکنواخت یکسانی داشتند. هم چنین با کاهش اندازه دانه، پتانسیل حفره دار شدن در اثر افزایش فشردگی لایه رویین و یا نفوذ بیشتر کروم به لایه رویین، به پتانسیل هایی با مقادیر نجیب تر افزایش یافت. نتایج آزمون طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی و موت-شاتکی نشان داد که با کاهش اندازه دانه، مقاومت لایه اکسیدی و رفتار محافظتی لایه رویین بهبود یافته است.

در این تحقیق به بررسی تحولات ریزساختاری، تغییرات بافت، خواص مکانیکی و بررسی های اولیه در زمینه رفتار خوردگی اتصال غیرمشابه فولاد زنگ نزن آستنیتی 316 aisiبه فولاد کم کربن 37 stبا استفاده از جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی پرداخته شد. برای انجام جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی، سرعت های چرخشی 400، 600 وrpm800و سرعت های پیشروی 50، 100 وmm/min150به کار گرفته شد. بررسی های فازی توسط آزمون پراش اشعه ایکس (xrd) و آزمون طیف سنجی اشعه ایکس (eds) و بررسی های ریزساختاری توسط میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) انجام شد. تغییرات بافت نمونه ها با استفاده از آزمون پراش الکترونی از الکترون های برگشتی (ebsd) بررسی شد. خواص مکانیکی اتصال با استفاده از آزمون کشش، آزمون سوراخ برشی و آزمون ریزسختی سنجی مورد ارزیابی قرار گرفت. خواص خوردگی اتصال نیز توسط آزمون تافل و آزمون غوطه-وری بررسی شد. نتایج نشان داد با استفاده از جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی جوش های سالم بین این دو فولاد به دست می آید. بررسی های فازی در مرز اتصال، عدم تشکیل کاربید و ترکیبات بین فلزی را نشان داد. بررسی های ریزساختاری نیز مشخص کرد، بیشترین میزان کاهش اندازه دانه ها، در ناحیه اغتشاشی سمت فولاد زنگ نزن آستنیتی نمونه جوشکاری شده با سرعت چرخشی rpm600 و سرعت خطی mm/min50 رخ می دهد. آزمون ebsdنشان داد بافت در ناحیه اغتشاشی به سمت صفحات و جهات متراکم تغییر کرده است. نمونه های آزمون کشش جوشکاری شده با سرعت چرخشی ثابت rpm400 و سرعت های پیشروی 50، 100 وmm/min150از ناحیه جوش دچار شکست شدند. این درحالی است که محل شکست سایر نمونه های جوشکاری شده فلز پایه فولاد37 st بود. نتایج آزمون سوراخ برشی بیشترین استحکام برشی نهایی و بیشترین استحکام تسلیم برشی را برای نمونه جوشکاری شده با سرعت چرخشی rpm600 و سرعت پیشروی mm/min50 نشان داد. با این وجود این نمونه کمترین میزان ازدیاد طول را داشت. بیشترین میزان ریزسختی در ناحیه اغتشاشی سمت فولاد 316 aisiنمونه جوشکاری شده با سرعت چرخشی rpm600 و سرعت خطی mm/min50 به دست آمد. نتایج بررسی رفتار خوردگی نشان داد اگرچه ناحیه جوش در نمونه های جوشکاری شده رفتار خوردگی نزدیک به فلز پایه 37 stدارد، با این وجود پتانسیل خوردگی بالاتر و جریان خوردگی بیشتری از خود نشان می دهد. نتایج آزمون غوطه وری نیز نشان داد که کمترین میزان مقاومت به خوردگی حفره ای مربوط به ناحیه اغتشاشی سمت فولاد 37 stاست که دلیل آن می تواند افزایش چگالی نابجایی ها و مرز دانه ها در این ناحیه باشد.

امروزه استفاده از فولادهای زنگ نزن به عنوان یکی از مهم ترین روش های افزایش پایداری بتن های تقویت شده در محیط های بسیار خورنده است. فولاد زنگ نزن 304 یکی از مهم ترین انواع فولادهای زنگ نزن می باشد که بطور عمده در بتن ها مورد استفاده قرار می گیرد. مقاومت به خوردگی این نوع فولاد به خاطر تشکیل فیلم محافظ می باشد که ضخامت این فیلم در حدود چند نانومتر بوده و اغلب اوقات باعث کاهش هدایت یونی و الکترونی می شود. یون کلر با نفوذ در لایه رویین خواص حفاظتی آن را کاهش داده و نهایتا منجر به شکست لایه رویین می گردد. در این تحقیق خواص لایه رویین تشکیل شده بر روی فولاد زنگ نزن 304 در محلول هیدروکسید سدیم 0/2 مولار در پتانسیل های مختلف بررسی شد. در محدوده پتانسیل رویین شدن، رشد لایه رویین باعث کاهش چگالی جریان و افزایش مقاومت پلاریزاسیون شد. لایه رویین تشکیل شده به علت غلظت بالاتر گیرنده های الکترونی (جاهای خالی کاتیونی) نسبت به دهنده های الکترونی (جاهای خالی اکسیژنی) رفتار نیمه هادی نوع-p را نشان داد. با افزایش پتانسیل تشکیل لایه رویین، مقادیر چگالی گیرنده های الکترونی کاهش و ضخامت لایه رویین به طور خطی افزایش یافت که مطابق پیش بینی مدل عیب نقطه ای بود. در ادامه اثر یون کلر بر روی خواص الکتروشیمیایی و نیمه هادی لایه رویین تشکیل شده مورد ارزیابی قرار گرفت. افزایش یون کلر موجب افزایش چگالی جریان خوردگی وکاهش پتانسیل خوردگی گردید. غلظت عیوب موجود در لایه رویین در حضور یون کلر، افزایش یافته در حالی که مقاومت پلاریزاسیون کاهش یافت. هم چنین اثر زمان غوطه وری بر رفتار الکتروشیمیایی لایه رویین در حضور یون کلر مورد ارزیابی قرارگرفت. نتایج نشان داد که در محلول فاقد یون کلر با گذشت زمان، مقادیر امپدانس الکتروشیمیایی افزایش یافت. در محلول های حاوی یون کلر، مقادیر امپدانس در مقایسه با محلول های بدون کلر کمتر بود. از طرف دیگر با افزایش یون کلر مقادیر امپدانس الکتروشیمیایی در زمان های کوتاه تری،کاهش یافت.

در این پروژه رفتار خوردگی آلیاژ 5083 آلومینیوم نانوساختار تولید شده توسط نورد تجمعی مورد ارزیابی قرار گرفت. از آزمون¬های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و طیف¬سنجی امپدانس الکتروشیمیایی برای ارزیابی رفتار خوردگی یکنواخت و از آزمون غوطه وریastm g67 برای ارزیابی خوردگی بین¬دانه¬ای، استفاده شد. برای این منظور فرایند arb تا 6 سیکل روی ورق آلومینیوم 5083 با موفقیت انجام شد. در مراحل اولیه فرایند arb دانه¬های اصلی توسط مرزهای ناشی از تغییر شکل تفکیک شده و سپس با افزایش سیکل arb ساختار لایه¬ای متشکل از مرزهای لایه¬ای موازی با جهت نورد بوجود آمد. در سیکل¬های بالاتر فاصله بین مرزهای لایه¬ای کاهش یافته و نهایتاً با افزایش بیشتر کرنش تا سیکل چهارم، در اثر وقوع تبلور مجدد پیوسته ساختاری متشکل از دانه-هایی با اندازه 100 نانو¬متر حاصل شد. با افزایش تعداد پاس¬ها در فرایند arb دانسیته جریان خوردگی یکنواخت افزایش یافت. این افزایش دانسیته جریان خوردگی به افزایش مرزدانه¬های زاویه زیاد و ریزتر شدن ترکیبات بین¬فلزی در این آلیاژ نسبت داده شد. همچنین مشخص شد که آلیاژ 5083 آلومینیوم آنیل شده در دمای 413 درجه سانتی¬¬گراد و نمونه¬های arb شده به خوردگی بین¬دانه¬ای حساسیت ندارد.

هدف از انجام این پژوهش بررسی رفتار فولاد سوپاپ din1/4871 در عملیات نیتروژن دهی پلاسمایی می باشد. بدین منظور عملیات نیتروژن دهی پلاسمایی با ورود نیتروژن و هیدروژن با نسبت های n2/h2:1/4 و فشار حدود 10 تور صورت گرفت. سیکل های نیتروژن دهی 500 درجه و 550 درجه و 570 درجه سانتیگراد هر کدام در زمانهای 7 و 12 ساعت و سیکل 430 درجه سانتیگراد در زمان 8 ساعت انجام شد. زمان پراکنش در این آلیاژ بیش از یک ساعت در نظر گرفته شد تا پوسته اکسیدی کاملا از سطح جدا شود و امکان نفوذ بهتر نیتروژه فراهم گردد. آزمایش های متالوگرافی سختی سنجی پراش اشعه ایکس و سایش روی نمونه های عملیات شده انجام گرفت. بررسی نتایج بدست آمده نشان داد که بهترین لایه ایجاد شده از نظر سایشی 80 میکرون ضخامت و 800 ویکرز سختی دارد. همچنین نتایج آزمون xrd نشان داد که در دمای 500 درجه سانتیگراد لایه سفید بدون crn تشکیل شده و در دماهای بالاتر سفید حاوی crn نیز است. نمونه 570 درجه سانتیگراد و 12 ساعت بهترین خواص سایشی و بدترین رفتار اکسیدی را نشان داد. لایه ایجاد شده در 460 درجه سانتیگراد حاوی فاز s است که خواص سایشی خوب و مقاومت به اکسیداسیون عالی از خود نشان داد. نتایج آزمون sem نمونه های سایشی نشان داد که مکانیزم غالب سایش برای نمونه خام سایش شدید چسبان است در صورتی که نمونه های نیتراسیون کاهش شدید سایش چسبان را نشان دادند. مکانیزم غالب اکسیداسیون برای نمونه های نیتریدی در دمای پایین نفوذ کاتیون کروم به بیرون و تشکیل لایه اکسیدی غنی از اکسید محافظ و چسبیده cr2o3 و برای نمونه های نیتراسیون در دماهای بالا نفوذ کاتیون آهن و تکشیل لایه غنی از اکسیدهای آهن است.

در این پژوهش تاثیر تعداد پاس جوشکاری بر خواص خوردگی مقاطع جوش قوسی فلز-گاز (gmaw) آلیاژ آلومینیم کارشده 5083 مورد ارزیابی قرار داده شده است. کاربرد این آلیاژ در صنعت و لزوم اتصال دهی ورق های این آلیاژ، ضرورت مطالعه ی بهترین روش اتصال دهی را جهت بهبود خواص خوردگی آشکار می سازد. اگرچه اتصال دهی با انواع روش ها در حالت جامد و ذوبی برای این آلیاژ مورد توجه قرار داده شده است اما جوشکاری ذوبی چند پاسه این آلیاژ با متداول ترین روش صنعتی اتصال دهی آن یعنی روش جوشکاری قوسی فلز-گاز (gmaw) کمتر مورد مطالعه قرار داده شده است. لذا نمونه هایی با یک، دو و سه پاس جوشکاری تهیه و مورد بررسی قرار داده شد. تمام شرایط جوشکاری برای هر سه نمونه یکسان در نظر گرفته شد و تنها متغیر مورد نظر، تعداد پاس جوشکاری است. جوشکاری نمونه ها با استفاده از فلزپرکننده ی er5183 انجام شد. بعد از مطالعات ریزساختاری توسط میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی و تعیین ریزسختی نواحی مختلف نمونه ها، رفتار خوردگی مقاطع جوشکاری شده و آلیاژ پایه با به کارگیری آزمون های غوطه وری، پلاریزاسیون تافل و نرخ کرنش آهسته (ssrt) در محلول nacl %5/3 مورد ارزیابی قرار داده شد. نتایج بدست آمده حاکی از تشکیل ساختار دندریتی در فلزات جوش وافزایش فاصله بین بازوهای دندریتی با افزایش تعداد پاس جوشکاری است. بر اساس نتایج آزمون غوطه وری و پلاریزاسیون تافل، مقادیر کاهش وزن کمتر از 5-10 × 2 گرم بر سانتی مترمربع بعد از 24 ساعت غوطه وری در محلول nacl %5/3 و چگالی جریان خوردگی معادل (a/cm2µ) 6-10 × 087/0 در همان محلول برای نمونه ی جوشکاری شده با دو پاس موید رفتار خوردگی نسبتا بهتر آن نمونه می باشد. این در حالی است که آلیاژ پایه کاهش وزن معادل 5-10 × 4/7 گرم بر سانتی متر مربع و چگالی جریان خوردگی برابر (a/cm2µ) 6-10 × 156/0 دارد. نتایج ssrt بیانگر بهینه بودن رفتار خوردگی تنشی آلیاژ پایه با استحکام کششی نهایی معادل 5/366 مگاپاسکال، نسبت به فلزات جوش می باشد. مقادیر درصد ازدیاد طول و کاهش سطح مقطع در ssrt موید رفتار نرم تر آلیاژ پایه نسبت به نمونه های جوشکاری شده در محلول nacl %5/3 می باشد. شایان ذکر است که بررسی سطوح شکست نمونه ها پس از ssrt نشان داد که سطوح شکست همه نمونه ها شامل دیمپل است که مشخصه شکست نرم آلومینیم می باشد. اما در نمونه های جوشکاری شده سطوح شکست شبه کلیواژ هم دیده می شود.

در این پژوهش به بررسی رفتار خوردگی فولاد زنگ نزن دوفازی کم آلیاژ 5632 gost پس از جوشکاری اصطکاکی-اغتشاشی پرداخته شده است. برای این منظور، آلیاژ مذکور در سرعت چرخشی ثابت rpm 800 و سرعت های مختلف پیشروی 50، 100 و mm/min 150 جوشکاری شد. ریزساختار همه نمونه ها با استفاده از پراش پرتو ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و طیف سنجی انرژی اشعه ایکس (eds) مورد مطالعه قرار گرفت. رفتار خوردگی نمونه ها با استفاده از آزمون های اندازه گیری پتانسیل مدار باز (ocp)، پلاریزاسیون خطی، پلاریزاسیون پتانسیودینامیک، پلاریزاسیون چرخه ای، آمپرمتر با مقاومت داخلی صفر (zra)، طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (eis)، موت-شاتکی و غوطه وری بررسی شد. آزمون پلاریزاسیون چرخه ای در محلول اسید سولفوریک 0.1 مولار+کلرید سدیم 0.1 مولار استفاده شد. آزمون غوطه وری به منظور بررسی رفتار خوردگی نواحی مختلف جوش و در محلول اسید سولفوریک 1 مولار انجام شد. از آزمون آمپرمتر با مقاومت داخلی صفر به منظور بررسی خوردگی گالوانیکی بین فلز پایه و نمونه های حاصل از جوشکاری بهره گرفته شد. نتایج نشان داد که پس از جوشکاری اصطکاکی-اغتشاشی هیچ¬گونه فاز مضری تشکیل نشده است و این روش موجب کاهش اندازه دانه فازهای فریت و آستنیت شده است. آزمون های اندازه گیری پتانسیل مدار باز، پلاریزاسیون خطی، پلاریزاسیون پتانسیودینامیک، طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی و غوطه وری نشان دادند که فلز پایه نسبت به همه نمونه های حاصل از جوشکاری مقاومت به خوردگی کمتری دارد. آزمون پلاریزاسیون چرخه ای در محلول اسید سولفوریک 0.1 مولار+کلرید سدیم 0.1 مولار نشان داد که فلز پایه و نمونه های جوشکاری دارای حلقه هیسترزیس مثبت می باشند. از آزمون آمپرمتر با مقاومت داخلی صفر نتیجه گیری شد که در کوپل های تشکیل شده بین فلز پایه و نمونه های مختلف جوش، این فلز پایه بود که در نقش آند ظاهر و خورده شد. از آزمون موت-شاتکی مشاهده شد که عیوب نقطه ای موجود در لایه رویین برای نمونه های جوش بسیار کمتر از فلز پایه می باشد. در کل، نتایج به دست آمده نشان داد که افزایش سرعت پیشروی در سرعت چرخشی ثابت موجب کاهش اندازه دانه و به دنبال آن پایداری بیشتر لایه رویین و بهبود مقاومت به خوردگی نمونه¬های جوشکاری شده نسبت به فلز پایه می شود. .

یکی از مهم ترین وظایف برای از بین بردن خطرها در صنعت، پیشگیری از خوردگی است. برای جلوگیری از خوردگی فلزات و دیگر مواد، به طور عمده از پوشش های محافظ استفاده می شود. در این پژوهش به بررسی رفتار خوردگی سه پوشش پایه سیلانی بر زیر لایه مسی در محلول کلرید سدیم پرداخته شد. برای همین منظور پوشش هایی از تترااتیل اورتوسیلیکات (teos)، تری مرکاپتوپروپیل (تری‎متوکسی‎سیلان) (mptms) و مخلوط teos+mptms به روش سل ژل بر روی مس ایجاد شد. محلول سیلان با حل کردن ترکیب های سیلانی در مخلوط الکل، آب مقطر و اسید کلریدریک آماده شد. برای بررسی مورفولوژی و ترکیب شیمیایی سطح از میکروسکوپ نیروی اتمی، میکروسکوپ الکترونی روبشی و آزمون طیف سنج مادون قرمز تبدیل فوریه، استفاده شد. از آزمون های پلاریزاسیون پتانسیو دینامیک، طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی و آزمون غوطه وری برای مقایسه رفتار خوردگی نمونه های مس بدون پوشش و پوشش دار استفاده شد. نتایج نشان داد که پوشش teos+mptms بهترین حفاظت از خوردگی را نسبت به مس بدون پوشش، teos و mptms دارد. این رفتار به دلیل وجود پیوند کووالانسی cu-s با سطح مس و پیوندهای عرضی si–o–si است که توسط آنالیز ftir شناسایی شدند. تصاویر میکروسکوپی نیروی اتمی به دست آمده بعد از 120 ساعت غوطه وری، تخریب کمی را برای سطح پوشش teos+mptms نسبت به دو پوشش دیگر نشان داد که مطابق با تصاویر به دست آمده از میکروسکوپ نوری بود. به علاوه، مطالعه ریزساختار سطح پوشش ها به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که ذرات کروی سیلیکا بر روی مس توزیع شده و اندازه ذرات مابین nm250-75 است. اثر بازدارندگی خوردگی و پایداری مس توسط پوشش teos+mptms در آب حاوی غلظت های متفاوت 5/1، 5/2 و 5/3 درصد وزنی کلرید سدیم، تابعیت چندانی از غلظت یون کلرید نداشته است. نتایج آزمون های الکتروشیمیایی بیان داشت که با اینکه املاح دیگری افزون بر یون کلرید در آب خلیج فارس وجود دارند، اما پوشش teos+mptms دارای رفتار خوردگی مشابه با محلول کلرید سدیم 5/3 درصد وزنی بوده و عامل اصلی خوردگی مس در این محیط یون کلرید است. بررسی رفتار آب گریزی پوشش نشان داد که سطح teos+mptms دارای زاویه قطره آب ?98 است.

در این پژوهش، به بررسی بهبود مقاومت به خوردگی داغ فولاد 310، با اعمال پوششی از nial بر سطح آن و نیز بررسی اثر میزان کروم بر پوشش اعمالی پرداخته شد. همچنین اثر اعمال پوشش بر رفتار سایشی این فولاد در دمای محیط و در ?c400 بررسی گردید. بدین منظور مخلوط های پودری از عناصر نیکل و آلومینیوم با نسبت مولی برابر به همراه 0، 5، 10 و 20 درصد اتمی کروم و ترکیب nial به عنوان مواد اولیه پوشش دهی تولید شدند و با ضخامت 2 میلی متر روی زیرلایه های فولادی قرار گرفتند. جهت پوشش دهی از روش روکش کاری جوشی با فرایند جوشکاری قوس تنگستن – گاز استفاده گردید. مورفولوژی و ترکیب شیمیایی پوشش با استفاده از میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی و آنالیز پراش اشعه ایکس مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که ترکیب nial در سطح همه ی نمونه ها ایجاد شده و بر اثر ذوب و امتزاج بخشی از زیرلایه، مقداری از عناصر آن وارد پوشش گردیده اند. همچنین با افزایش کروم، ریزساختارهای حاصل از جوشکاری ظریف تر شد. در مرحله ی بعد، آزمون خوردگی داغ سیکلی با استفاده از آزمون کوره در دمای ?c 900 انجام شد. نتایج نشان داد که اعمال پوشش اثرات قابل توجهی بر بهبود مقاومت به خوردگی داغ فولاد 310 داشت و تغییرات وزن ناشی از خوردگی داغ را حداقل حدود 4 برابر کاهش داد. افزایش کروم تا 10 درصد اتمی، مقاومت به خوردگی داغ پوشش را بهبود بخشید. آزمون سایش نیز در هر دو دمای محیط و ?c 400 به روش پین روی دیسک انجام پذیرفت. مشخص شد که مکانیزم سایش نمونه های بدون پوشش و پوشش داده شده در دمای محیط با هم متفاوت است و افزایش کروم به پوشش ها مقاومت سایشی را بهبود می بخشد. در دمای ?c 400 به دلیل تشکیل لایه فشرده ی اکسیدی روی سطح، نمونه های بدون پوشش و پوشش داده شده رفتار سایشی بهتری نسبت به دمای محیط از خود بروز دادند.

بررسی رفتار اصطکاکی و سایشی شیشه اپتیکی bk7 در تماس با ساچمه آلومینا، در دماهای بالا موضوع این پروژه می-باشد. از جمله کاربردهای شیشه اپتیکی bk7 در تولید لنزهای اپتیکی، طی فرایند قالب گیری در دمای نزدیک دمای گذار (دمای انتقال شیشه ای) می باشد. به منظور بررسی رفتار اصطکاکی و سایشی شیشه اپتیکی bk7 از دستگاه پین روی دیسک دما بالا استفاده شده و تاثیر پارامترهای سرعت لغزشی، بارعمودی و دما مورد بررسی قرار گرفته شده است.