خوردگي خستگي فولاد زنگ نزن pH4-17 در محيط شبيه سازي شده آب دريا

Corrosion Fatigue of 17-4pH Stainless Steel in a Simulated Sea Water Solution

از آنجايي كه فولاد زنگ نزن رسوب سخت شونده مارتنزيتي pH4-17 كاربرد وسيعي در محيط هاي خورنده دارد، مطالعه رفتار خوردگي خستگي اين آلياژ حائز اهميت است. در اين پژوهش، پس از مطالعات ريزساختاري، آزمون هاي مكانيكي، خوردگي، خستگي و خوردگي خستگي روي نمونه هاي pH4-17 در چرخه بهينه حرارتي انجام شده است. آزمون هاي خستگي و خوردگي خستگي در نسبت تنش 1- و فركانس اعمال تنش 0/42 هرتز (جهت افزايش تاثير محلول خورنده) و آزمون خوردگي خستگي در حضور محلول خورنده 3/5 درصد وزني NaCl مشابه محيط خورنده آب دريا انجام گرفت. حد خستگي آلياژpH 4-17 در هوا 700 مگاپاسكال و در محيط خورنده 415 مگاپاسكال است. مقايسه نمودار S-N اين آلياژ در چرخه بهينه حرارتي در دو حالت خستگي و خوردگي خستگي، كاهش حد خستگي در حدود 40 درصد را در محيط خورنده مشخص كرد. بررسي ها نشان داد اين امر ناشي از تاثير منفي حفرات خوردگي مشاهده شده در سطح و آسيب ديدن لايه رويين تشكيل شده بر سطح اين فولاد زنگ نزن است.

Since martensitic precipitation hardened 17-4pH stainless steel has been widely used in corrosive environments, evaluation of its corrosion fatigue behavior is important. In this research, after microstructural studies, mechanical, corrosion, fatigue and corrosion fatigue tests were performed on 17-4pH specimens. Fatigue and corrosion fatigue tests were carried out at the stress ratio of -1 and the stress frequency of 0.42 Hz (to increase the effect of corrosive solution), and corrosion fatigue tests were conducted in 3.5% NaCl solution, an environment similar to corrosive sea water. Fatigue limit of 17-4pH stainless steel was 700 MPa in air and 415 MPa in corrosive environment. Comparing the S-N curves of this alloy at the optimal heat treatment cycle in two modes of fatigue and corrosion fatigue revealed the reduction of fatigue limit up to 40 % in the presence of corrosive environment. This reduction was due to the effect of observed corrosion pits on the surface and Damaged passive layer.