مرضیه نبئی
مرضیه نبئی
دانشکده مهندسی
گروه آموزشی مهندسی مواد
پایاننامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در شته مهندسی مواد گرایش شناسایی و انتخاب مواد
عنوان:
بررسی اثرات ریزدانهسازی و تنشهای پسماند حاصل از ساچمهزنی بر رفتار خوردگی تیتانیم خالص تجاری
استاد راهنما:
دکتر آرش فتاح الحسینی
استاد مشاور:
دکتر امیرحسین محمودی
اساتید داور:
دکتر یوسف مظاهری
دکتر محسن شیخی
نگارش:
مرضیه نبئی
۰۸/۱۱/۱۳۹۷ ساعت ۱۵
آمفی تئاتر دانشکده مهندسی
Bu-Ali Sina University
Faculty of Engineering
Department of Material Engineering
Thesis submitted for Master of Material Engineering in Identification and Selection of Metal Materials
Title:
Effect of Grain Refinement and Residual Stresses from Shot peening on Corrosion Behavior of Commercially Pure Titanium
Supervisor:
Arash Fattah-alhoseini (Ph.D)
Advisor:
Amirhosein Mahmudi (Ph.D)
Master Reviewer:
Yousef Mazaheri (Ph.D)
Mohsen Sheykhi (Ph.D)
By:
Marziyeh Nabiee
2019/01/28
چكيده:
در این مطالعه به بررسی تأثیر ساچمهزنی بر رفتار خوردگی و ریزساختار تیتانیم خالص تجاری پرداختهشد. آزمایشهایی شامل اندازهگیری تنشپسماند فشاری ایجادشده توسط ساچمهزنی با ساچمههای فولادی به قطر 3/0 میلیمتر، مدتزمانهای 20 و 60 ثانیه و شدتهای 3/0، 8/0 و 1/0 میلیمتر آلمن، زبری سنجی، تصویربرداری SEM قبل و بعد از غوطهوری در محلول رینگر، آنالیز پراش پرتوایکس و آزمونهای خوردگی طیفسنجی امپدانس الکتروشیمیایی در1، 4، 7 روز غوطهوری و پلاریزاسیون پتانسیودینامیک انجامشد. تحقیقات انجامشده نشان میدهد، با افزایش مدتزمان ساچمهزنی و یا شدت ساچمه-زنی و یا هردو مقدار تنشپسماند فشاری در سطح نمونه افزایش مییابد. کمترین مقدار تنشپسماند مربوط به نمونه T1 (S20، mmA 3/0) به مقدار 125/512- مگاپاسکال و بیشترین مقدار آن متعلق به نمونه T5 (s60، mmA 1/0) که کمترین عمق را نیز داراست، به مقدار 535/859- مگاپاسکال میباشد. با تغییرشکل پلاستیک ایجاد شده توسط ضربات ساچمه روی سطح، نابجاییها بیشتر شده و مرزدانه با زاویه کم ایجاد میکند در نتیجه ساختار سطح ریزدانه میشود. با استفاده از محاسبه پهنای پیک در نیمه ارتفاع و با کمک روش ویلیامسون-هال، اندازه کریستالیته محاسبه شد و اندازه کریستالی نمونههای ساچمهزنی شده به زیر 100 نانومتر میرسد. با افزایش شدت و مدتزمان ساچمهزنی، اندازه کریستالی کمتر شدهاست. نتایج حاصل از طیفسنجی امپدانس الکتروشیمیایی نمونه خام (ساچمهزنی نشده) و نمونههای ساچمهزنی شده پس از یک، چهار و هفت روز غوطهوری در محلول شبیهساز بدن رینگر نشان میدهد که نمونهها با بیشترین شدت یا بیشترین مدتزمان ساچمهزنی رفتار خوردگی مناسبتری نسبت به دیگر متغیرها و نمونه خام نشان میدهد. با افزایش زمان غوطهوری مقادیر امپدانس افزایش یافته و در نتیجه رفتار الکتروشیمیایی نمونهها بهبود مییابد. بزرگترین حلقه منحنی نایکویست متعلق به نمونه T5 (s60، mmA 1/0) با بیشترین تنشپسماند فشاری میباشد. منحنی پلاریزاسیون پتانسیودینامیک برای تیتانیم خالص تجاری خام و ساچمهزنی شده پس از هفت روز غوطهوری در محلول رینگر، نشان میدهد پتانسیل نمونههای ساچمهزنی شده مثبتتر شده-اند یعنی به ناحیهای با پتانسیل خوردگی نجیبتر انتقال یافتهاست. همچنین کمترین چگالی جریان خوردگی متعلق به نمونه T5 (s60، mmA 1/0) با بیشترین تنشپسماند فشاری با مقدار 6-10×31/1 میلیآمپر بر سانتیمتر مربع به دست آمد.
واژههای کلیدی: ساچمهزنی، تنش پسماند، خوردگی، تیتانیم خالص تجاری، پلاریزاسیون پتانسیودینامیک، طیفسنجی امپدانس الکتروشیمیایی
Abstract:
In this research, the effect of shot peening on the corrosion behavior and microstructure of commercially pure titanium is investigated. For this purpose, the compressive residual stress produced by 0.3mm diameter steel balls, 20 and 60 seconds duration, and 0.3, 0.8 and 0.1mm Almen intensity and roughness was measured. Also the picture of Scaning Electron Microscopy (SEM) samples was taken before and after immersion in the ringer solution. The X-ray diffraction analysis and electrochemical impedance spectroscopic corrosion tests were performed at 1, 4, 7 days immersion and polarization of potentiodynamics. The results has shown that, by increasing in the duration time of the shot peening or the intensity of the shot¬¬ peening or both, the amount of compressive residual stress increases at the sample surface. The lowest compressive residual stresses is -512.125 MPa which belong to the T1 sample (20s, 0.3 mmA) and the maximum value is -859.535 MPa which belong to the T5 sample (0.1 mmA, 60s) with the lowest depth. The plastic deformation created by shot peening on the surface, increases the dislocation and creates a low angle boundary, therefore, the surface grain structure refine. The crystallite size was calculated by the Full Width at Half Maximum (FWHM) and using the Williamson-Hall method, so the measured crystallite size of the shot peened samples is below 100 nm. The Crystal size has decreased by increasing the intensity and duration of the shot peening from 270.70 nm to 11.09 nm. The results of the electrochemical impedance spectroscopy of unshot peened and shot peened samples after 1, 4 and 7 days immersion in the Ringer's body simulator solution, shows that the samples with the highest intensity or maximum duration time of shot peening show better corrosion behavior than other parameters and unshot peened samples. By the increasing of the immersion time, the impedance values increase and therefore, the electrochemical behavior of the samples improve. The largest Nyquist curve is belong to the T5 sample with the highest compressive residual stress. The potentiodynamic polarization curve for unshot peened and shot peened commercially pure titanium after seven day immersion in a ringer solution, shows that the potential of the shot peened samples is more positive, That means, it is transmitted to a region with a noble corrosion potential. Also, the lowest corrosion current density belong to the T5 sample with the highest compressive residual stresses with a value of 1.31×10-6 mA/cm2.
Key Words: Shot peening, Commercially Pure Titanium, Residual Stresses, Corrosion, polarization, Electrochemical impedance spectrometry
مشخصات فردی: | |||
نام و نام خانوادگی: مرضیه نبیئی | نام پدر: غلامرضا | تاریخ تولد: ۱۷/۰۹/۱۳۷۱ | |
محل تولد:ملایر | شماره تماس:09185035217 | ملیت: ایرانی | |
نشانی محل سکونت: ملایر- بلوار قائم مقام- خیابان محمدی- کوچه وزیری | |||
|
| ||
سوابق تحصیلی: | |||||
رشته تحصیلی | مقطع تحصیلی | واحد آموزشی | معدل | محل تحصیل | سال تحصیلی |
ریاضی و فیزیک | دیپلم | فرزانگان | ۵/۱۹ | ملایر | ۸۹ |
مهندسی مواد | کارشناسی | بوعلی سینا | ۰۹/۱۵ | همدان | ۹۰-۹۴ |
مهندسی مواد- شناسایی و انتخاب مواد | کارشناسی ارشد | بوعلی سینا | ۷۱/۱۷ | همدان | ۹۵-۹۷ |
مهارتها و سوابق اجرایی:
مسلط به نرم افزار خوردگی Zview
توانایی کار با نرم افزار سالیدورک
مسلط به نرم افزار Xpert high score و MIP
مسلط به زبان انگلیسی
چاپ مقاله ISI درباره رفتار خوردگی Zircaloy-4 در محلول HNO3
کارشناس مهندس متالورژ شرکت ذوب آهن آلیاژی ملایر
به گزارش بسنا، مراسم افتتاحیه این پروژه با حضور محمدعلی زلفیگل وزیر علوم، تحقیقات و فناوری و دکتر علیرضا قاسمیفرزاد استاندار همدان، معاونان وزارتخانههای علوم و مسئولان استانی و ریاست...
دفتر هدایت استعدادهای درخشان دانشگاه بوعلیسینا فهرست اسامی دانشجویان برگزیده آموزشی پژوهشی پانزدهمین همایش سالانه دفتر هدایت استعدادهای درخشان سال ۱۴۰۲ را منتشر کرد. اسامی دانشجویان...
بهراد توتونچی دبیر انجمن علمی دانشجویی مهندسی عمران دانشگاه بوعلی سینا، در جلسه ای با حضور نمایندگان دانشگاه های سراسر کشور، با کسب اکثریت آرا انتخابات، به عنوان دبیر...
در هشتمین نشست از دوره یازدهم هیأت ممیزه دانشگاه بوعلیسینا، آقای دکتر علیرضا حاتمی دارای مدرک دکتری در رشته مهندسی برق با ر أ ی اعضاء از مرتبه...
بدینوسیله انتخاب آقای دکتر آرش فتاح الحسینی را به عنوان پژوهشگر برگزیده دانشگاه در گروه فنی و مهندسی به ایشان و خانواده علمی دانشکده مهندسی تبریک عرض نموده و از خداوند متعال...
بدینوسیله انتخاب دو تن از دانشجویان دانشکده مهندسی مهندس راضیه چهارمحالی در مقطع دکتری رشته مهندسی مواد شاخه خوردگی و مهندسی سطح و مهندس امین نظری در مقطع...
بدینوسیله انتخاب سه عضو هیات علمی دانشکده مهندسی جناب آقایان دکتر جواد بهنامیان ، دکتر حسن علم خواه و دکتر محسن گودرزی در...
براساس اطلاعات پایگاه شاخصهای اساسی علم (ESI)، حضوردکتر محمد حسن مرادی از گروه مهندسی برق دانشکده مهندسی در زمره پژوهشگران پراستناد یک درصد برتر دنیا استمرار پیدا کرد. ...
بدینوسیله انتخاب اعضا محترم هیات علمی سرکار خانم دکتر سموئی (گروه مهندسی صنایع)، جناب آقایان دکتر بابائی (گروه مهندسی عمران)، دکتر حاتمی (گروه مهندسی برق)، دکتر ختن لو (گروه مهندسی...
بدینوسیله انتخاب چهار عضو هیات علمی دانشکده مهندسی جناب آقای دکتر جواد بهنامیان از گروه مهندسی صنایع به عنوان پژوهشگر اول برگزیده، جناب آقای دکتر حسن علم خواه از گروه...
به گزارش بسنا و به نقل از سازمان سنجش، آزمون مرحله نهایی بیست و هشتمین دوره المپیاد علمی دانشجویی کشور با حضور نفرات برگزیده آزمون کارشناسی ارشد (متمرکز) و آزمون غیرمتمرکز المپیاد در دانشگاههای...
به اطلاع دانشجویان محترم می رساند سایت کامپیوتر کارشناسی دانشکده مهندسی به دلیل انجام ثبت نام دانشجویان کارشناسی ورودی 1402 از شنبه 1402/7/22 به مدت یک هفته تعطیل می باشد.
به گزارش بسنا و به نقل از معاونت علمی فناوری ریاست جمهوری، در هشتمین دوره تجلیل از سرآمدان علمی کشور در سال ۱۴۰۲ که با حضور معاون علمی و فناوری و اقتصاد دانشبنیان رئیسجمهور و وزیر علوم...
به اطلاع دانشجویان ورودی جدید تحصیلات تکمیلی (ارشد و دکترا) می رساند، یکشنبه 23 مهر ساعت 11 الی 13 در محل آمفی تئاتر دانشکده مهندسی جلسه معارفه با هیات رییسه دانشکده برگزار می شود. ...
بر اساس اطلاعات جدید نمایه استنادی معتبر scopus ۲۰۲۳، با بررسی مقالات مربوط به ۲۰۲۲، 4 عضو هیات علمی و 1 دانش آموخته دانشکده مهندسی و با بررسی کل مقالات مربوط به سال های مختلف، 1 نفر از اعضای هیات...
نظر به مراتب تعهد، تخصص و تجارب ارزشمند جناب آقای دکتر حسن علم خواه و بنا به پیشنهاد رئیس دانشکده مهندسی، به موجب ابلاغی ایشان با حفظ سمت آموزشی به مدت 2 سال به عنوان...
در حکمی از طرف ریاست دانشگاه آقای دکتر امیرسامان خیرخواه به عنوان مدیر گروه رشته مهندسی صنایع منصوب گردید. در این حکم آمده است : « با احترام و آرزوی توفیق الهی، نظر به مراتب تعهد و تجارب...
در حکمی از طرف ریاست دانشگاه آقای دکتر صالح رازینی به عنوان مدیر گروه رشته مهندسی برق منصوب گردید. در این حکم آمده است : « با احترام و آرزوی توفیق الهی، نظر به مراتب تعهد و تجارب ارزنده...
قابل توجه دانشجویان مصاحبه دکتری: آخرین مهلت شرکت در مصاحبه دکتری برای کلیه رشته ها اعم از برق، کامپیوتر، مواد، صنایع و مکانیک برای دانشجویانی که موفق به انجام مصاحبه...
بدینوسیله فرزندان افتخار آفرین دانشکده مهندسی در سال 1401 را معرفی نموده و با عرض تبریک برای این عزیزان موفقیت روزافزون مسالت می نماید. ...