مکانیک مواد پیشرفته و هوشمند
فصلنامه

بررسی اثر ضربات امواج اولتراسونیک بر رفتار خوردگی فولاد زنگ‌نزن 316

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

علیرضا نظام آبادی 1
نادر بوالحسنی 2

1 دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اراک

2 دانشگاه آزاد اسلامی واحد اراک

https://doi.org/10.52547/masm.2.2.220
چکیده
در صنعت پالایشگاه و پتروشیمی‌ها به دلیل وجود تجهیزات تمام فلزی و محیط اسیدی خوردگیتنشی زیاد است با توجه به افزایش کاربرد فولادهای زنگ نزن در این صنایع در این پژوهش به بررسی اثر ضربات امواج اولتراسونیک بر رفتار خوردگی فولاد زنگ نزن 316 (S.S 316) می‌پردازیم. هدف از این پژوهش بررسی تأثیر روش تنش‌زدایی اولتراسونیک برافزایش مقاومت قطعات در محیط‌های خورنده است. لازم به ذکر است که، تنش پسمان در نمونه‌ها در اثر جوش‌کاری ایجادشده است. در این پژوهش ابتدا نمونه مدنظر با استفاده از ارتعاش اولتراسونیک تحت فرکانس 20 KHz تنش‌زدایی شده است، سپس نتایج به‌دست‌آمده با نتایج نمونه‌های بدون عملیات تنش‌زدایی و همچنین عملیات تنش‌زدایی حرارتی مقایسه شده است. شایان ذکر است که تنش پسماند با استفاده از روش ایکس آر دی اندازه‌گیری شده است. نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهد که، درروش اولتراسونیک و عملیات حرارتی مقدار تنش پسماند به ترتیب % 7/58 و % 3/54 کاهش‌یافته است. همچنین مشاهده‌شده است که، استفاده از روش امواج اولتراسونیک سبب افزایش طول عمر نمونه در محیط خورنده شده است..

کلیدواژه‌ها

خوردگی
امواج اولتراسونیک
تنش پسماند
تنش‌زدایی

عنوان مقاله English

Investigation of the effect of ultrasonic shock on corrosion behavior of stainless steel 316

نویسندگان English

Alireza NezamAbadi 1
Nader Bolhassani 2
1 Islamic Azad University, Arak Branch
2 Islamic Azad University, Arak Branch
چکیده English

Refineries and petrochemical industries, due to the presence of all-metal equipment and acidic environment, have high corrosion. This study investigated the effect of ultrasonic shock on the corrosion behavior of 316 stainless steels in order to the increasing use of stainless steels in this industries. The aim of this study was to investigate the effect of ultrasonic stress relief method on increasing the strength of parts in corrosive environments. It should be noted that the residual stress in the samples is created by welding. In this study, first the considered sample is De-tensioning using ultrasonic vibration at a frequency of 20 kHz, then the obtained results are compared with the results of samples without De-tensioning operation and also thermal De-tensioning operation. XRD method used to measure the residual stress. The obtained results show that in ultrasonic method and heat treatment, the amount of residual stress is reduced by 58.7% and 54.3%, respectively. It has also been observed that the use of ultrasonic waves has increased the life of the sample in a corrosive environment.

کلیدواژه‌ها English

Corrosion
Ultrasonic waves
Residual stress
De- tensioning
[1] Shahriari A, Shahrabi T, Oskuie AA. A study on stress corrosion cracking of X70 pipeline steel in carbonate solution by EIS. Journal of materials engineering and performance. 2013;22:1459-70.
[2] Ige OO, Umoru LE. Effects of shear stress on the erosion‐corrosion behaviour of X-65 carbon steel: A combined mass-loss and profilometry study. Tribology International. 2016;94:155-64.
[3] Cao L, Frankel GS, Sridhar N. Effect of chloride on stress corrosion cracking susceptibility of carbon steel in simulated fuel grade ethanol. Electrochimica Acta. 2013;104:255-66.
[4] Hirai S, Aoki S. Reduction of Residual Stress by Ultrasonic Surface Vibration. Elektronika ir Elektrotechnika. 2003;45:64-7.
[5] Guide for application of ultrasonic impact treatment improving fatigue life of welded structure. Northern scientific & Technology Company.
[6] Zandian V. Investigation of residual stresses in stress-relieved samples by heat treatment and ultrasonic methods using hole-drilling method. Modares Mechanical Engineering. 2015;14:273-8.
[7] Munsi A, Waddell AJ, Walker CA. The influence of vibratory treatment on the fatigue life of welds: A comparison with thermal stress relief. Strain. 2001;37:141-9.
[8] Shalvandi M, Hojjat Y, Abdullah A, Asadi H. Experimental evaluation of ultrasonic stress relieving on steel specimens considering grain size effect. 2012.
[9] Mordyuk BN, Prokopenko GI, Vasylyev MA, Iefimov MO. Effect of structure evolution induced by ultrasonic peening on the corrosion behavior of AISI-321 stainless steel. Materials Science and Engineering: A. 2007;458:253-61.
[10] Kudryavtsev Y, Kleiman J, Prokopenko G, Knysh V, Gimbrede L. Effect of Ultrasonic Peening on microhardness and residual stress in materials and welded elements.
[11] Jang C, Cho P-Y, Kim M, Oh S-J, Yang J-S. Effects of microstructure and residual stress on fatigue crack growth of stainless steel narrow gap welds. Materials & Design. 2010;31:1862-70.
[12] Lee H-s, Kim D-s, Jung J-s, Pyoun Y-s, Shin K. Influence of peening on the corrosion properties of AISI 304 stainless steel. Corrosion science. 2009;51:2826-30.
[13] Badreddine J, Gallitelli D, Rouhaud E, Micoulaut M, Remy S, François M, et al. Complete simulation of ultrasonic shot peening process. p. 1-11.
[14] Malaki M, Ding H. A review of ultrasonic peening treatment. Materials & Design. 2015;87:1072-86.
[15] Shalvandi M, Hojjat Y, Abdullah A, Asadi H. Influence of ultrasonic stress relief on stainless steel 316 specimens: A comparison with thermal stress relief. Materials & Design. 2013;46:713-23.
مکانیک مواد پیشرفته و هوشمند
دوره 2، شماره 2
تابستان 1401
صفحه 220-234

  • تاریخ دریافت 15 مرداد 1401
  • تاریخ بازنگری 29 مرداد 1401
  • تاریخ پذیرش 20 شهریور 1401

صفحه اصلی

راهنمای نویسندگان

ارسال مقاله

تماس با ما