فولاد زنگ نزن-ارز یابی رفتار سایشی فولاد زنگ نزن-آستنیتی 304 پس از فرآیند سطحی
فولاد زنگ نزن-ارز یابی رفتار سایشی فولاد زنگ نزن-آستنیتی 304 پس از فرآیند سطحی اصطکاکی اغتشاشی
در این پژوهش، فرآیند اصطکاکی اغتشاشی با سرعت چرخشی 560 دور بر دقیقه و سرعت پیشروی 50 میلیمتر بر دقیقه. بر روی فولاد زنگ نزن آستنیتی 304 انجام شد و تأثیر آن بر ریزساختار، سختی و رفتار سایشی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل را میتوان به شرح زیر خلاصه کرد:
انجام فرآیند FSP باعث اصلاح ریزساختار، ریزدانه شدن و همگنشدن ساختار شد. اندازه دانهها از حدود 93 میکرومتر در فلز پایه به حدود 26 میکرومتر در ناحیه اغتشاش کاهش یافت.
سختی فولاد 304 با اعمال این فرآیند از حدود 170±5 ویکرز به 213±5 ویکرز افزایش یافت. که ناشی از ریزدانه شدن، افزایش چگالی نابجاییها و همگنشدن ریزساختار است.
در نتیجه انجام این فرآیند، مقاومت به سایش فولاد 304 در نمونه فرآوریشده نسبت به فلز پایه بهبود یافت. میزان کاهش وزن از 21.6 میلیگرم به 13.5 میلیگرم کاهش یافت. که معادل حدود 37.5 درصد کاهش و تقریباً دو برابر شدن مقاومت به سایش است.
ضریب اصطکاک فولاد 304 در نمونه فرآوریشده (حدود 0.3) کمتر از فلز پایه (حدود 0.6) بود. که نشاندهنده کاهش نیروهای اصطکاکی و بهبود رفتار تریبولوژیکی است.
بررسی سطوح سایش با میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که مکانیزم اصلی سایش در هر دو نمونه خراشان است. اما شدت شیارها و کندگیها در نمونه فرآوریشده کمتر است.
بهطور کلی، فرآیند اصطکاکی اغتشاشی بهعنوان یک روش حالت جامد، مؤثر و مقرونبهصرفه. برای بهبود مقاومت به سایش فولاد زنگ نزن آستنیتی 304 محسوب میشود. و میتواند کاربرد این فولاد را در شرایط تریبولوژیکی شدید گسترش دهد.