وبلاگ تحقیقاتی متالورژی

 

در این مقاله از فولاد فوق العاده ضد زنگ دوبلکس SAF 2507 برای بررسی مقاومت در برابر خوردگی بین دانه ای اتصالات جوش داده شده با اصطکاک SDSS SAF 2507 استفاده شده است.اتصالات برای سه سرعت چرخش مختلف جوش داده شده بودند: 700 دور در دقیقه ، 1080 دور در دقیقه و 1600 دور در دقیقه و سه فشار اصطکاک مختلف: 40 Mpa ، 69 Mpa و 78 Mpa.

مقدمه

ریزساختار آستنیتی-فریتیک از فولاد ضد زنگ دوتایی ترکیبی از ویژگی های جذاب فولاد ضد زنگ آستنیتی-فریتیک است. از فولاد ضد زنگ فوق العاده دوبلکس SAF2507 در صنعت نفت و گاز استفاده می شود ، به عنوان لوله برای مبدلهای حرارتی در پالایشگاهها ، لوله های حمل و نقل دریایی ، شاخه های پروانه و سایر محصولات در معرض بارهای مکانیکی بالا در آب دریا و سایر محیطهای حاوی کلریدکاربرد گسنرده ای دارند.

شکل 1. میکرو ساختار
فولاد ضد زنگ فوق العاده دوبلکس دریافت شده SAF 2507.

جوش اصطکاک شامل پیوند بین یک عضو ثابت و چرخان توسط گرمای اصطکاک ایجاد شده است در حالی که تحت فشار زیاد نرمال در رابط قرار دارد . گرمای اصطکاک ایجاد شده در اتصال به سرعت دمای قطعات را افزایش می دهد تا دمای آن ها نزدیک به ذوب شود.

اطلاعات موجود در مورد مقاومت در برابر خوردگی جوش اصطکاک اتصالات استیل فوق العاده دوبلکس بسیار کمیاب است. در مطالعه حاضر اتصالات فولادی ضد زنگ فوق العاده دوبلکس SAF2507 با پارامترهای مختلف جوشکاری اصطکاک پردازش شدند. اتصالات به مطالعه متالوگرافی قرار گرفتند و تأثیر پارامترهای جوشکاری اصطکاک بر خوردگی بین دانه ای اتصالات جوش داده شده اصطکاک تشخیص داده شد.

 

 

 

جوش اصطکاک

جوشکاری اصطکاک با استفاده از دستگاه جوش اصطکاک درایو مداوم در سه سرعت مختلف چرخشی انجام می شود: 700 ، 1080 و 1600 دور در دقیقه. فشار اصطکاک در دو حالت مختلف (40 مگا مگا و 78 مگاپاسکال) متغیر بود در حالی که فشار فورج و زمان اصطکاک در طول آزمایش ثابت بوده و به ترتیب 86 مگابایت و 60 ثانیه است. در فرآیند جوشکاری اصطکاک درایو پیوسته ، یک عضو ثابت با فشار محوری بر روی یک عضو چرخان فشار داده می شود.

 

تست خوردگی بین دانه ای

محلول اسید نیتریک 65? برای تشخیص حساسیت به خوردگی بین دنده ای طبق ASTM استفاده شد. محلول با اضافه کردن 108m1 آب مقطر در لیتر اسید نیتریک غلیظ (غلظت 72?) تهیه شد.

شکل 2. دستگاه تست خوردگی بین دانه ای.

شکل 2 تجهیزات توصیف شده را نشان می دهد. سه چرخه آزمایشی برای تشخیص حساسیت مفاصل به خوردگی بین دانه ای انتخاب شد و هر چرخه برابر 48 ساعت بود یعنی زمان کل برای همه چرخه آزمون 144 ساعت بود. پس از هر چرخه آزمایش ، نمونه ها از گلدان ها بیرون کشیده شده ، با آب و صابون شسته می شوند و با استفاده از قلم مو با نایلون پوشش می شوند ، سپس با هوای گرم خشک می شوند و با مقیاس الکتریکی وزن می شوند.

 

نتایج و بحث

در جدول 1 میزان خوردگی بین دنده ای با استفاده از تست Huey به مدت سه دوره (48.96 و 144 ساعت) و میانگین مقادیر آنها برای اتصالات جوشکاری شده با اصطکاک فوق العاده دوبلکس فوق العاده دوبلکس SAF 2507 نشان داده شده است. اتصالات جوش داده شده در سه سرعت چرخش مختلف (700 دور در دقیقه ، 1080 دور در دقیقه ، 1600 دور در دقیقه) ، فشار اصطکاک مختلف و 86 Mpa فشار فورج ، زمان اصطکاک و زمان فورج بدست آمد.

 

شکل 3. سرعت خوردگی بین دانه
ای اتصالات جوش داده شده با اصطکاک SDSS SAF 2507

جدول 2 و شکل 3 نشان می دهد که میزان خوردگی بین دانه ای به طور متوسط ??از سه مرحله مختلف در SDSS SAF 2507 دریافتی 55.65 mpy است.

 

شکل 3 نشان می دهد که با افزایش سرعت چرخش از 700 دور در دقیقه به 1080 دور در دقیقه مقدار ضریب خوردگی بین دانه ای در اتصالات SDSS SAF 2507 برای همان پارامترهای جوشکاری اصطکاک 78 نیرو در اصطکاک و Mpa 86 افزایش می یابد. با افزایش فشار چرخشی به 1600 ، مقدار خوردگی بین دانه ای را به حداکثر مقدار آن 191.6 مگابایت در همان پارامترهای جوشکاری اصطکاک افزایش داده است.

* برای مشاهده شکل 4 تا 9  به زیر نگاه کنید

این منجر به طولانی تر شدن فاز فریت و آستنیت می شود و باعث افزایش حساسیت به خوردگی بین دنده ای می شود. نمودارهای 4 ، 6 و 8 ریزساختار ناحیه کاملاً تغییر شکل پلاستیکی نمونه جوش داده شده با فشار اصطکاک 78 مگاپاسکال و سرعت چرخش 700 ، 1080 و 1600 دور در دقیقه را نشان می دهد. با افزایش سرعت چرخش ، رابط در مدت زمان کوتاهی به دمای بالایی رسید و منجر به پایین آمدن سرمایش و منطقه تحت تأثیر گرما گسترده تر و درنهایت اندازه دانه کمتر شد.

نمودارهای 5 ، 7 و 9 ساختار ساختار PDZ منطقه با تغییر شکل جزئی نمونه های جوش داده شده با فشار اصطکاک 78 Mpa و 700 دور در دقیقه ، 1080 دور در دقیقه و 1600 دور در دقیقه را نشان می دهد. این ارقام نشان می دهد که با افزایش سرعت چرخش ، منطقه مجاور منطقه کاملاً تغییر شکل پلاستیک که یک منطقه تا حدودی تغییر شکل یافته است افزایش یافته و به دلیل گرما و فشار ، پالایش دانه بیشتر انجام می شود.

Ramadhan H Gardi

نتیجه گیری

1. افزایش فشار اصطکاک در هر سرعت چرخشی در اتصالات جوش داده شده با اصطکاک SDSS SAF 2507 باعث افزایش حساسیت به خوردگی بین دنده ای می شود.

2. بالاترین مقاومت در برابر خوردگی بین دنده ای در اتصالات SDSS SAF 2507 جوش داده شده با اصطکاک جوش داده شده با سرعت چرخش 1600 دور در دقیقه و فشار اصطکاک کم دیده می شود.

3. افزایش سرعت چرخش باعث افزایش پالایش دانه در منطقه کاملاً پلاستیک شده FPDZ در اتصالات SDSS SAF 2507 جوش داده شده با اصطکاک می شود. مراجع موجود در صورت درخواست.