High-temperature oxidation behavior of AISI ۳۲۱ stainless steel with an ultrafine-grained surface
نام نخستين پديدآور
/سمانه نجاتی
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: مهندسی مواد
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۴۰۰
يادداشت کلی
متن يادداشت
زبان: فارسی
متن يادداشت
زبان چکیده: فارسی
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی - الکترونیکی
یادداشتهای مربوط به مشخصات ظاهری اثر
متن يادداشت
مصور، جدول، نمودار
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
نظم درجات
مهندسی مواد- شناسایی و انتخاب مواد فلزی
زمان اعطا مدرک
۱۴۰۰/۱۲/۰۱
کسي که مدرک را اعطا کرده
صنعتی سهند
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
هدف پژوهش حاضر، مطالعه رفتار اکسیداسیون دمای بالای فولاد زنگنزن آستنیتی ۳۲۱ در حضور اندازه دانهبندی سطحی فوقریز( إ m۱) <و شرایط پیشاکسید شده است .برای این منظور، فولاد زنگنزن آستنیتی ۳۲۱ کار شده (AISI ۳۲۱) به عنوان نمونه کاری و فرآیند ساچمهپاشی شدید به عنوان عملیات تغییر شکل پلاستیک شدید سطحی جهت کاهش اندازه دانهبندی سطحی و نیل به اندازه دانهبندی فوقریز انتخاب شدند .در آغاز، به منظور همگنسازی ریزساختار و حذف هر گونه پیشینه عملیات مکانیکی و حرارتی قبلی، نمونهها تحت عملیات حرارتی آنیل محلولی در دمای ░ C۵ ▒ ۱۱۰۰ و در ادامه تحت کوئنچ در آب قرار گرفتند .بررسیهای متالوگرافی و الگوی پراش پرتوی ایکس (XRD) حاکی از وجود ریزساختاری با دانههای درشت آستنیتی )m ۳۵۰) همراه با تیغههای ظریف فریتی در عرض دانههای آستنیتی است .در گام بعدی، فرآیند ساچمهپاشی شدید با پایش سطحی ۱۰۰۰ جهت فوقریزدانهسازی سطح این فولاد به کار گرفته شد .به منظور بررسی سطح ساچمهپاشی شده، آزمونهای میکروسختی، پراش پرتوی ایکس سطحیXRD)- (GI، میکروسکوپی الکترونی روبشی نشر میدانیSEM) - (FEو میکروسکوپی الکترونی عبوری (TEM) مورد استفاده قرار گرفتند .عملیات پیشاکسیداسیون در دمای ░ C۴۰۰ برای ۱۵۰ ساعت در اتمسفرAr -۲۱vol. O ۲ روی هر دو سطوح آنیل و فوقریزدانه انجام شد .بر اساس آزمونهایSEM ، TEM مجهز به طیفسنج پراش انرژی پرتو ایکس (EDS) و طیفسنجی فوتوالکترون پرتوی ایکس(XPS) ، لایه اکسیدی ضخیمتر و با غلظت بالاتری از کروم روی سطح نمونه فوقریزدانه تشکیل میشود .بر اساس آزمونهای الکتروشیمیایی، حضور این لایه اکسیدی مقاومت در برابر حفرهدار شدن را از پتانسیل ۰/۰۵+ تا پتانسیل ۰/۶۷+ ولت نسبت به الکترود مرجع Ag/AgCl افزایش میدهد .در گام نهایی، عملکرد اکسیداسیون این فولاد زنگنزن در دمای ░ C۶۰۰ و در اتمسفر هوا، در حضور سطوح با اندازه دانه فوقریز و درشت در دو حالت پیشاکسید شده و نشده طی آزمونهای آنالیز توزین حرارتی (TGA) و اکسیداسیون تکزمان( ۱۰، ۵۰ و ۱۵۰ ساعت) مورد بررسی قرار گرفت .نمونه دارای سطح با اندازه دانه فوقریز یک رفتار اکسیداسیون بهبود یافته از خود نشان میدهد .رفتاری که در نتیجه تشکیل لایههای اکسیدی غنی از کروم و کاهش تخلیه این عنصر در لایههای سطحی حاصل میشود .بر اساس شواهد به دست آمده، پیشاکسیداسیون میتواند سناریو یاد شده را با مکانیزمی مشابه به تعویق بیاندازد .با تکیه بر نتایج آزمونهایSEM - FEو طیفسنجی نشری تخلیه نوری(GDOES) ، مکانیزم محتمل جهت بهبود رفتار اکسیداسیون فولاد زنگنزن ۳۲۱ در حضور سطح با اندازه دانهبندی مافوق ریز پیشنهاد میشوند.
متن يادداشت
C in air by means of TGA and single-exposure times (10, 50, 150 h). The sample with ultrafine-grained surface shows superior oxidation behavior. Formation of Cr-rich inner oxide layers and high Cr supply rate in the surface layers (negligible Cr depletion) are considered as the main reasons for the improved oxidation behavior of SN-321ASS. The pre-oxidation treatment might postpone the latter scenario. Based on the FE-SEM and GDOES results possible mechanisms are discussed░ C for 150 h in Ar-21vol. O2 on both solutions annealed and ultrafine-grained surfaces. Based on the SEM, TEM/EDS, and XPS results, a thicker Cr-richer oxide layer forms on the ultrafine-grained surface compared with the coarse-grained one. Based on the electrochemical tests, presence of this Cr-rich layer increases the pitting potential of annealed AISI 321 from +0.05 to +0.67 V vs. Ag/AgCl. In the last step, high temperature oxidation performance of AISI 321 surfaces was evaluated in different states (presence of ultrafine/coarse-grained and pre-oxidized/fresh) at 600░ C and subsequently quenched in water. Based on the metallographic and XRD examinations, the microstructure consisted of grains (austenite) as matrix phase and phase as fine needles inside of grains. In the next step, HESP with a surface coverage of 1000 was applied on the surface of AISI 321 samples. To characterize the topmost surface of HESPed samples, microhardness, GI-XRD, FE-SEM, and TEM analyses were employed. Pre-oxidation treatment was carried out at 400░5 ▒ In the present study, high temperature oxidation behavior of AISI 321 with an ultrafine-grained topmost surface and in pre-oxidized condition is investigated. High-energy shot peening (HESP) as a near-surface severe plastic deformation was applied to modify the surface grains, and to obtain the above-mentioned surface microstructure. To homogenize the microstructure, AISI 321 samples were firstly annealed at 1100
خط فهرستنویسی و خط اصلی شناسه
ba
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
High-temperature oxidation behavior of AISI ۳۲۱ stainless steel with an ultrafine-grained surface
موضوع (اسم عام یاعبارت اسمی عام)
موضوع مستند نشده
فولاد زنگنزن ۳۲۱
موضوع مستند نشده
ساچمهپاشی پرانرژی
موضوع مستند نشده
سطح فوقریزدانه
موضوع مستند نشده
عملیات پیشاکسیداسیون
موضوع مستند نشده
اکسیداسیون دمای بالا
اصطلاحهای موضوعی کنترل نشده
اصطلاح موضوعی
AISI 321 stainless steel, High energy shot peening, Ultrafine-grained surface, Pre-oxidation treatment, High-temperature oxidation
اصطلاح موضوعی
فولاد زنگنزن ۳۲۱، ساچمهپاشی پرانرژی، سطح فوقریزدانه، عملیات پیشاکسیداسیون، اکسیداسیون دمای بالا
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )