با توجه به گسترش علم نانو در زمینه های مختلف، پژوهش حاضر به منظور بررسی خواص خوردگی فولاد if با لایه سطحی نانو ساختار که در اثر تغییر شکل پلاستیک شدید شکل یافته، طرح ریزی شده است، در این راستا برای دستیابی به ساختار نانو به صورت سطحی، فرایند برس زنی انتخاب گردید. پس از مطالعات اولیه، نیازهای اولیه ساخت دستگاه به منظور برخورداری از یک سری آزمون های مطمین با حداقل خطاء ممکن جمع آوری و تصمیم بر طراحی و ساخت آن در دانشگاه صنعتی امیرکبیر گرفته شد. در این راستا مراحل مربوطه جهت عملیات برس زنی، تهیه مواد اولیه، آزمایشات با شرایط مختلف، به طور منظم و با نهایت دقت شکل پذیرفت. با پشت سر نهادن آزمایشات برس زنی و اعمال تغیر شکل پلاستیک شدید، آزمون های متالورژیکی از قبیل بررسی های ریزساختاری، میکروسختی، sem ،xrd ، tem و afm برای تصدیق و صحه گذاری در رسیدن به هدف مورد نظر و ایجاد ساختار نانو در فولاد if تهیه و با مقایسه های به عمل آمده سعی شد که مناسب ترین و بهینه ترین روش استخراج گردد. در نهایت پس از دستیابی به ساختار مورد نظر در سطح فولاد if خواص خوردگی مورد بررسی قرار گرفت.

مواد نانو کریستال و یا نانو ساختار خواص منحصر به فرد و کاربردهای خاصی داشته و تولید آنها روز به روز در حال افزایش می باشد در بسیاری از موارد تولید ساختار نانو در کل حجم ماده نه تنها امکان پذیر نیست بلکه غیر اقتصادی نیز می باشد لذا ایحاد لایه سطحی نانو ساختار در مواد بسیار اهمیت دارد در پروژه حاضر از روش برسکاری بعنوان یکی از فرآیندهای تغیر شکل پلاستیکی خیلی شدید جهت ایجاد لایه نانو ساختار در سطح فولادهای عاری از اتم های بین نشین استفاده شده است فولادهای عاری از اتم های بین نشین بدلیل شکل پذیری بخاطر کربن فوق العاده کم و خواص مکانیکی بخاطر رسوب سختی ناشی از tic,nbc,tin,nbn بسیار عالی در صنایع مختلف و عمدتا در صنایع خودروسازی و جهت ساخت انواع پانل ها و بدنه خودرو استفاده می شود پس از تولید ساختار نانو در سطح ورق فولاد مذکور از طریق روش برسکاری با مطالعه و بررسی ریز ساختار سطحی پولاد مذکور توسط میکروسکوپ الکترونی عبوری میکروسککوپ نیروی اتمی و الگوی پراش اشعه ایکس مشاده گردید که لایه سطحی نانو ساختار با اندازه دانه بین 30 تا 180 نانو متر در سطح فولاد فوق و تا عمق حدود 50 تا 60 میکرو متر تشکیل شده است همچنین با انجام آزمایشات مختلف مشاهده شده که خواص مکانیکی آن از جمله تنش تسلیم استحکام تسلیم مقاومت به خستگی و سختی آن بسیار بهبود یافته است مقدار سختی لایه نانو ساختار سطحی نسبت به ساختار اولیه و دانه درشت آن با بیش از 5/3 برابر افزایش داشت.

ساختار جامدات شدیدا تحت تاثیر پاترامترهای انجماد مخصوصا سرعت کردن و تحت سرمایش قرار دارد. بنابر این، مسلم است که کنترل سرعت انجماد نقش مهمی در زمینه اصلاح ساختار فلزات بازی می کند و در نتیجه بر روی خواص مکانیکی تاثیر بسزایی می گذارد. استفاده از فرآیند انجماد سریع جهت رسیدن به خواص مطلوب جامدات از حدود چهار دهه قبل شروع و به سرعت پیشرفت کرده است. اولین نظریه در این رابطه توسط pol duwez در سال 1960 عنوان شد. بر طبق نظریه duwez، ترکیب دو فازی یک آلیاژ یوتکتیکی در اثر سرعت های تبرید خیلی زیاد به یک فاز جدید کریستالی و یا یک فاز جدید بی شکل تبدیل می گردد. در فرآیندهای معمول ریخته گری سرعت های سرد کردن حدود (k/s) می باشد و در برخی موارد حتی بسیار آهسته تر است. این در حالی است که در فرآیندهای انجماد سریع سرعت کردن حدود 10 تا k/s) 10 می باشد. در مقیاس های بالاتر حتی ممکن است از کریستالیزاسیون کاملا جلوگیری شود. در تحقیق حاضر از روش چرخاندن مذاب بر روی بلوک مبرد (melt spinning) جهت ایجاد سرعت بالای سرد کردن مذاب و تولید نمونه های نواری شکل در الیاژ آلومینیوم a16061 و a 413.1 استفاده گردید. سپس خواص و ساختار به دست آمده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی رویشی (sem)، میکروسکوپ نیروی اتمی (afm)، پراش اشعه xrd-x و میکروسختی، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به خوبی نشان می دهد که سرعت بالای سرد کردن در این روش باعث ایجاد ساختارهای نانو و در نتیجه بهبود خواص مکانیکی و فیزیکی نمونه های نواری شکل حاصل از انجماد سریع در مقایسه با نمونه های به دست آمده از فرآیندهای معمول ریختگی گردید. به عنوان مثال میزان سختی در هر دو آلیاژ به دست آمده از طریق انجماد سریع نسبت به روش های معمول انجماد به میزان تقریبا دو برابر افزایش نشان می دهد.