رفتن به محتوای اصلی
x
بررسی تحولات ریزساختاری و خواص خوردگی اتصالات غیر مشابه جوش نقطه ای مقاومتی IF DC06/DP 980 و IF DC06/SS 304
تاریخ دفاع
استاد

احمد كرمانپور

دانشکده
مهندسی مواد

چکیده

صنعت خودروسازیسال‌هاست که استفاده از آلیاژهای سبک منیزیم، آلومینیوم و کامپوزیت‌های پلیمری رابه‌منظور کاهش وزن خودروها در دستور کار قرار داده است. اما کماکان به دلیل تطبیق‌پذیریآلیاژهای فولادی با شرایط کاری خودرو، افزایش بهره‌وری در عملکرد خودرو ضمن استفادهاز آلیاژهای فولادی مورد بررسی قرار می‌گیرد. در این پژوهش چند فولاد متداول درصنعت خودروسازی اعم از IF DC06، DP980 و SS304   به ‌لطف داشتن شکل‌پذیری خوب، خواص مکانیکیمطلوب و مقاومت به خوردگی انتخاب شده و تحولات ریزساختاری و فازی و رفتار خوردگیاتصالات IF DC06/DP 980 و IFDC06/SS 304 به‌دست‌آمده به روش جوش نقطه‌ایمقاومتی (RSW) بررسی و ارزیابیشد. اتصالات تحت شرایط گرمای ورودی kA   7 و زمان جوشکاری 15 سیکلانجام شد. مطالعات ریزساختاری و فازی به‌وسیله میکروسکوپ نوری و آزمون XRD انجام شد. همچنین خواص خوردگی به‌وسیله آزمون‌های پلاریزاسیونپتانسیوداینامیک، طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی و خوردگی غوطه‌وری 24 ساعته بههمراه تصاویر میکروسکوپ الکترونی و طیف‌سنجی پراش انرژی پرتو ایکس در محلول NaCl% 5/3 موردمطالعه قرار گرفت. نتایجنشان داد که اتصالات IF/DP و IF/SS به ترتیب از فازهای کاملاً مارتنزیتی و فریتی-آستنیتی تشکیل شدهاست. در بررسی خواص خوردگی آزمون‌های پلاریزاسیون پتانسیوداینامیک، نمونه‌های IF، DP و IF/DP از خود رفتاری به‌شدت فعال خوردگی را در محلول خورنده نشان دادندو به دلیل کمبود عناصر آلیاژی هیچ‌گونه لایه رویین طی اعمال پتانسل آندی تشکیلنشد. تغییرات پتانسیل خوردگی نمونه جوش IF/SSبه سمت مقادیر آندی (منفی)، نتیجه حضور دو فاز فریت و آستنیت در منطقه FZ بود که در مقایسه با ساختار آستنیتی فولاد زنگ‌نزن فولاد پایه،واکنش‌پذیرتر بود. در هر دو اتصال رفتار خوردگی ضعیف‌تری از نمونه‌های اتصال نسبتبه فولادهای پایه مشاهده شد. در آزمون EISنمونه IF دارای حداکثرمقدار قطر نیم‌دایره، میزان |Z|و بالاترین حد تغییر فاز در بین تمام نمونه‎ها و در نتیجه بالاترین مقاومت در برابر خوردگی بود.نمودارهای نایکوئست نشان داد که مقاومت پلاریزاسیون برای نمونه جوش IF/DP نسبت به فلزات پایه ‌دارای مقدار کمتری است. رفتار خوردگی نمونهجوش IF/SS نیز طی آزمون EIS سنجیده شد و در نمودار نایکوئست یک پاسخ اندوکتانس دوم در زیر نیم‌دایرهدر فرکانس‌های پایین دیده شد که به معنای پاسخ القایی در ناحیه فرکانس پایین مربوطبه جذب کلرید در خوردگی موضعی است. این حلقه به‌صورت یک نیم‌دایره برعکس در منحنینایکوئست، یک خط با شیب منفی در منحنی باد-Zو مقادیر مثبت (در فرکانس‌های پایین) در منحنی باد-فاز دیده شد. منطقه FZ نمونه IF/DP در آزمون خوردگیغوطه‌‌وری به‌صورت انتخابی به سبب وجود کوپل‌های گالوانیکی فریتی-مارتنزیتی خورده‌شدهو مشخصاً فاز مارتنزیت به‌عنوان آند عمل کرده و منجر به خوردگی موضعی در سطح اینمنطقه شده است. منطقه FZ نمونه IF/SS در آزمون خوردگی غوطه‌‌وری سطحی صاف و یکدست را ارائه داد و هیچ‌گونهخوردگی موضعی در سطح این منطقه رخ نداد که توزیع یکنواخت عناصر آلیاژی در فازهایآستنیت و فریت دلیلی بر وقوع این امر است. در مناطق HAZ و TMAZ اتصال IF/SS، رفتار خوردگی نمونه به‌صورتی دیگر بروز کرد   و نتایج حاضر نشان داد کهترکیب دما، تنش و ریزساختار فلز پایه همگی نقش مهمی در کنترل رفتار خوردگی دارندبه طوری که افزایش تنش پسماند به دلیل اعمال بیشتر فشار در حلقه دوری الکترود وهمچنین رقت عناصر آلیاژی در آن مناطق می‌تواند مسبب این اتفاق باشد.

کلماتکلیدی: فولاد خودرو، جوش نقطه‌ایمقاومتی، اتصال غیر مشابه، ریزساختار، آزمون خوردگی الکتروشیمیایی، EIS، آزمون‌ پلاریزاسیون پتانسیوداینامیک ، آزمون خوردگی غوطه‌وری.

  

تحت نظارت وف ایرانی