تأثير فرآيند اغتشاشي اصطكاكي چند پاسي بر ريزساختار و خواص مكانيكي آلياژ ريختگي A216

مقدمه:يكي از مشكلات اساسي در خطوط لوله نفت و گاز، خوردگي سايشي روي لبه هاي كانال جريان در مجرابند شير آلات سماوري و توپي است. در شرايط معمول كه گاز با فشاري حدود 145 بار و سرعت تقريبي 70 فوت بر ثانيه در حال حركت است؛ ذرات معلق موجود در گاز با لبه هاي كانال جريان مجرابند برخورد كرده و باعث فرسايش شديد روي آنها مي‌شود. مقاومت در برابر سايش فولادها عمدتاً به خواص سطحي آنها بستگي دارد و مي توان با افزايش سختي سطح توسط فرايند اصطكاكي اغتشاشي (FSP)، مقاومت به سايش را افزايش داد.روش: در اين مطالعه، فولاد A216-WCB كه در ساخت قطعات ريختگي شيرها، فلنجها و اتصالات به كار مي رود، با استفاده از فرايند اصطكاكي اغتشاشي در حالت بهينه پارامترهاي فرايند، يك و سه پاس فرايند شد. ريزساختار، سختي و خواص سايش منطقه فرايند شده مورد بررسي قرار گرفت. يافته ها:از نتايج بررسي مشخص شد كه دو ناحيه متمايز، منطقه اغتشاشي (SZ) و منطقه متاثر حرارتي مكانيكي (TMAZ)، در ناحيه فرايند شده تشكيل شده‌اند. در اثر فرايند اصطكاكي اغتشاشي، اندازه دانه فريتي در منطقه اغتشاشي از 25 ميكرون به حدود 3 ميكرون كاهش يافت. سختي منطقه اغتشاشي از 165 ويكرز به حدود 780 افزايش يافت. همچنين مقاومت به سايش منطقه اغتشاشي تا 2.5برابر افزايش يافت. نتيجه گيري: با اعمال فرايند اصطكاكي اغتشاشي بر روي لبه ي مجرابند در تماس با جريان سيال و اصلاح ريز ساختار مي توان مقاومت به سايش را افزايش داد و در نتيجه افزايش عمر و دوام شير آلات در مقابل خوردگي سايشي ناشي از سيال و ذرات همراه ايجاد نمود.