کامل ترین منبع دانلود مقاله و تحقیق
بخشی از ترجمه :
رشد ترک حاصل از خستگی در فولاد سخت شده روزنهای ضد زنگ AISI 316L
رشد ترک حاصل از خستگی در فولاد سخت شده روزنهای ضد زنگ AISI 316L در هوا و محلول 60 میلی لیتر آبنمک موردد بررسی قرار گرفته است. تنشهای فشاری بزرگ حاصل از فرا اشباع شدن عظیم کربن بخاطر کربنی شدن در دمای پایین منجر به افزایش خستگی در شکاف به میزان تا و کاهش نرخ رشد ترک با نسبت 2 در شدت تنش کم میشود. فراکتوگرافی سطوح شکست اختلاف قابل توجهی میان کل ماده و سطوح سخت شده نشان نمیدهد، این موضوع در هوا و آب نمک صادق است و تفاوت قابل توجهی ندارد.
مقدمه
مقاومت مواد مورد استفاده در سازههای مهندسی، منجر به محدودیت مدت عمر آنها میگردد. این موضوع همواره به عنوان دغدغهای ثابت در مهندسی مدرن مطرح بوده است. این موضوع مشوقی در توسعه تکنیک های متنوعی در مهندسی سطح به خصوص درباره آلیاژهای فولاد ضد زنگ آستینیتی گردیدهاست.]1-9[ با وجود فراهم نمودن خواص ضد خوردگی بسیار مناسب در فولادهای آستنیتی، استفاده از این مواد به دلیل ارائه خواص مکانیکی نه چندان مناسب مخصوصا فرسایش و خستگی محدود است.
در حال حاضر نیتریدی و کربنی نودن سطوح جهت افزایش سختی فولاد کاربرد دارد که منجر به افزایش مقاومت در برابر خستگی تا 107 سیکل میگردد. به عنوان مثال، نیتریدی نمودن یونی فولاد AISI 4140 مقاومت این آلیاژ در برابر خستگی را تا 50 درصد افزایش میدهد.]5[ علیرغم مقاومت بالا در برابر خوردگی، در طی فرایند نیتریدی نمودن، شکلپذیری فلز به طرز فجیعی کاهش مییابد.]10[ بعلاوه مقاومت خوردگی در فولاد آستنیتی بعلت ایجاد نیترید کروم در لایه سخت شده بهبود مییابد.]5[ از طرف دیگر کربنی سازی در دمای پایین منجر به بهبود قابلیتهای مکانیکی و افزایش مقاومت در برابر خوردگی میشود.]9 و 11[ حد مقاومت در برابر خستگی در فولاد ضد زنگ 316L پس از کربنی سازی در دمای پایین به حدود 325 Mpa میرسد( که به مقدار 0.2 درصد تنش تسلیم است) بعلاوه تاثیر منفی در شکل پذیری فلز مشاهده نمیشود. ]9 و 12[ این نتایج را میتوان با حد خستگی حدود 200 Mpa پیش از عملیات مقایسه نمود.
تنها چند بررسی در مورد تاثیرات کربنی سازی در دمای پایین بر نرخ رشد ترک حاصل از خستگی و دامنه رشد آن وجود دارد، مخصوصا برای فولادهای آستنیتی. در هر حال این یکی از فولادهای کاملا مقاوم در برابر خستگی که به طرز موثری کاهش نرخ رشد ترک را پس از کربنی سازی معمول در دمای بالا نشان داده است]13[، نتایج نشان دهنده تحمل تنش پسماند فشاری تا 140 مگاپاسکال است. تحقیقات تئوری ]14[ نشان داده است که تحمل تنش فشاری پسماند رابطه مستقیم با بهبود در دامنه و نرخ رشد ترک دارد.
در این مقاله تاثیر کربنی سازی در دمای پایین بر نرخ رشد و دامنه رشد ترک حاصل از خستگی در محیط معمول (هوا) و خورنده (محلول آب نمک 60 میلی لیتر) مورد بررسی قرار گرفته است. پس از کربنی سازی در دمای 723 کلوین، افزایش سختی و میزان تنش فشاری پسماند، کمتر از 2 گیگاپاسکال به وضوح قابل مشاهده است که آزمایشهای نشان دهنده پروفایل عمق کربن این موضوع را تایید مینماید(شکل 1).]9[ عمق در این مثال حدود 25 میکرومتر است. تنشهای سطحی فشاری بزرگ، که به واسطه روزنههای کربنی در حال فوق اشباع ایجاد شده اند، مبنای مقاومت بالا در برابر خستگی هستند.
نرخ رشد ترک حاصل از خستگی تابع عوامل بسیار است، تنشهای پسماند، نیروهای اساسی موجود در ترک، جابجایی در بخشی از ساختار و تغییر فاز به حالت پلاستیک در لبه ترک خستگی به علت کرنش. بعلاوه گاهی ضریب تنش، دما و شرایط محیطی نیز منجر به تاثیر گرفتن نرخ رشد ترک حاصل از خستگی میشوند. تلاشهای بسیاری جهت کاهش نرخ رشد ترک حاصل از خستگی با کنترل میزان تنشهای فشاری پسماند در ترکها انجام شده است. در گذشته ما کاهش موثری در گرایش به تولید ترک در فولاد ضد زنگ AISI 316L به دلیل کربنی سازی در دمای پایین گزارش نمودهایم.]9[ در این مقاله تمرکز ما بر بررسی تاثیر کربنی سازی در دمای پایین بر شیوه رشد ترک حاصل از خستگی است.
مقاله و تحقیق دانشجویی - بانک پروژه | iNetDoc.IR
تحقیق آماده،ترجمه آماده،جزوه و پاورپوینت جزوه های مدیریت،