تأثير الصقل الاسطواني والليزر على التآكل وخشونة السطح وتصليد الفولاذ الكربوني AISI 1017
Effect of Roller Burnishing and Laser on Corrosion, Surface Roughness and Hardening of AISI 1017 Carbon Steel
- الباحث
- سهى قيس محمد حسن
- المشرف
- زياد دوشان كاظم - محمد عبد الرؤوف عبد الرزاق
- الجامعة
- الجامعة المستنصرية
- الكلية / القسم
- الهندسة / هندسة المواد
- الشهادة
- ماجستير
- السنة
- 2018
- لغة الرسالة
- انكليزي
- الكلمات المفتاحية
- Roller burnishing;Laser shock peening;Corrosion resistance;AISI 1017 steel
الملخص
تآكل المعادن هو مشكلة عرفتها البشرية منذ اقدم السنين وتعتبر واحدة من اهم مشاكل الحياة. المهندسون والخبراء ركزوا اهتمامهم على ابتكار وسائل مختلفة للسيطرة على هذه المشكلة وتقليلها. الفولاذ منخفض الكربون (AISI 1017) هي أحد السبائك التي تعاني من هذه المشكلة في اوساط مختلفة مثل المحاليل الحامضية التي تستعمل في الصناعة لتنظيف وازالة ترسبات الهياكل المعدنية بالإضافة الى تآكلها في المياه التي تحوي املاح بتراكيز مختلفة. في هذه الدراسة, تقنية الصقل والقصف بصدمات الليزر استعملوا كطرق لتحسين مقاومة تآكل هذه السبيكة بالإضافة الى تحسين خواص اخرى مثل الصلادة السطحية و خشونة السطح. مجموعتين استعملت في تقنية الصقل, المجموعة الاولى استعملت سرعة صقل ثابتة مع تغذيات صقل مختلفة لعملية الصقل. حيث كانت السرعة 125 دورة/دقيقة وكانت التغذيات 0.6, 0.9, 1.5, 2 3 ملم/دورة. المجموعة الثانية استعملت تغذية صقل ثابتة وسرع صقل مختلفة, حيث كانت التغذية 2 ملم/دورة وكانت السرع 85, 125, 370, 800 و 1200 دورة /الدقيقة. بالإضافة الى عملية الصقل, استخدم نظام الليزر في هذا العمل نوع نيوديميوم:ايتريوم الومنيوم كارنت بطاقة 0, 220 و 240 ملي جول. من اختبارات التآكل, كان واضحا انه هناك تحسن في مقاومة الفولاذ للتآكل بنسبة (080؟ - 0 وبعد عملية الصقل افضل النتائج كانت عند سرعة 1200 دورة/دقيقة و تغذية 2 ملم/دورة. حيث كانت نسبة التآكل (0.685مل/سنة) في عينات مياه من نهر دجلة, (1.380 مل/سنة) في عينات مياه من مياه جوفية مالحة و (20.26مل/سنة) في 1مولاري من حامض الهيدروكلوريك. بينما في حالة المعاملة بالليزر نسبة التحسن كانت (9070-97068) و افضل النتائج كانت عند طاقة ليزر 200 ملي جول. حيث كانت نسبة USE ( 2.362 مل/سنة) في عينات مياه من نهر دجلة, ( 3.051 مل/سنة) في عينات مياه من مياه جوفية مالحة و (31.49 مل/سنة) في 1مولاري من حامض الهيدروكلوريك. من اختبارات الصلادة السطحية وخشونة السطح كان مقدار التحسن بنسبة 943 و %76 على التوالي , يمكننا ان نلاحظ ان هناك تحسن في الصلادة السطحية وتناقص في خشونة السطح (سطح انعم) لهذه السبيكة, حيث ان اعلى قيمة للصلادة اصبحت 240 حسب مقياس فكرز للصلادة وخشونة السطح اصبحت 0.6 مايكرومتر عند سرعة 1200 دورة/دقيقة و تغذية 2 ملم/دورة. بينما في حالة المعاملة بالليزر الصلادة اصبحت 200.3 حسب مقياس فكرز للصلادة عند طاقة ليزر 0 ملي جول Cua تحسنت الصلادة السطحية بمقدار 20 90.
Abstract
Corrosion of metals is a problem experienced by humanity since ancient years and it is regarded as one of most important life problem. The engineers and experts focused their attention on devising various means to control and reduce this problem. Low carbon steel (AISI 1017) is one of the alloys which suffers from this problem in different environments like solutions of acids and it corroding in water with different concentrations of salt. In this study, roller burnishing technique and laser shock peening (LSP) were applied as methods to improve corrosion resistance of this alloy in addition to improve other properties like surface hardness and surface roughness. Two groups were used in burnishing technique. The first group utilized a constant speed of burnishing with a variable feed of burnishing, where the speed was 125rpm and the feed were (0.6, 0.9, 1.5, 2 and 3)mm/rev. The second group utilized a constant feed of burnishing and variable speed of burnishing, where the feed was 2mm/rev and the speed were (85, 125, 370, 800 and 1200)rpm. In addition to burnishing operation, typical laser system was applied in this work, type Nd:YAG laser (2nd harmonic generation) with energy of (200, 220 and 240) mJ. From corrosion tests, it was evident that there was improvement in the corrosion resistance of the steel between (80%-90%) after burnishing operation and the best results was obtained at the burnishing speed of 1200rpm and feed of 2mm/rev where the value of corrosion rate becomes (0.685 mpy) in water sample from Tigress river, (1.380 mpy) in water sample from salt groundwater and (20.26 mpy) in 1M of HCl solution. While in the case of laser treatment, the improvement in the corrosion resistance of the steel was between (68%-70%) and the best results were obtained at laser energy of 200mJ, where the value of corrosion rate becomes (2.362 mpy) in water sample from Tigress river, (3.051 mpy) in water sample from salt groundwater and (31.49 mpy) in 1M of HCl solution. Surface hardness and roughness tests improved by 43% and 76% respectively, where the maximum value of hardness becomes (240HV) and surface roughness becomes (0.6 μm) at burnishing speed of 1200rpm and feed of 2mm/rev, while in the case of (LSP) the maximum value of hardness becomes (200.3 HV) at energy of 200 mJ where there was 20% improvement in surface hardness.
طلب نسخة من الملف
الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.