غلامرضا خلج - گروه مهندسی مواد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد ساوه، ساوه، ایران
غلامرضا غفاری - شرکت اراک گدازش، اراک، ایران
بهرام عبدالملکی - شرکت اراک گدازش، اراک، ایران

چکیدهمقدمه: یکی از مشکلات اساسی در خطوط لوله نفت و گاز، خوردگی سایشی روی لبه های کانال جریان در مجرابند شیر آلات سماوری و توپی است. در شرایط معمول که گاز با فشاری حدود ۱۴۵ بار و سرعت تقریبی ۷۰ فوت بر ثانیه در حال حرکت است؛ ذرات معلق موجود در گاز با لبه های کانال جریان مجرابند برخورد کرده و باعث فرسایش شدید روی آنها می­شود. مقاومت در برابر سایش فولادها عمدتا به خواص سطحی آنها بستگی دارد و  می توان با افزایش سختی سطح توسط فرایند اصطکاکی اغتشاشی (FSP)، مقاومت به سایش را افزایش داد.روش­: در این مطالعه، فولاد A۲۱۶-WCB که در ساخت قطعات ریختگی شیرها، فلنجها و اتصالات به کار می رود، با استفاده از فرایند اصطکاکی اغتشاشی در حالت بهینه پارامترهای فرایند، یک و سه پاس فرایند شد. ریزساختار، سختی و خواص سایش منطقه فرایند شده مورد بررسی قرار گرفت.یافته­ ها: از نتایج بررسی مشخص شد که دو ناحیه متمایز، منطقه اغتشاشی (SZ) و منطقه متاثر حرارتی- مکانیکی (TMAZ)، در ناحیه فرایند شده تشکیل شده اند. در اثر فرایند اصطکاکی اغتشاشی، اندازه دانه فریتی در منطقه اغتشاشی از ۲۵ میکرون به حدود ۳ میکرون کاهش یافت. سختی منطقه اغتشاشی از ۱۶۵ ویکرز به حدود ۷۸۰ افزایش یافت. همچنین مقاومت به سایش منطقه اغتشاشی تا ۳ برابر  افزایش یافتنتیجه­ گیری: با اعمال فرایند اصطکاکی اغتشاشی بر روی لبه­ی مجرابند در تماس با جریان سیال و اصلاح ریز ساختار می توان مقاومت به سایش را افزایش داد و در نتیجه افزایش عمر و دوام شیر آلات در مقابل خوردگی سایشی ناشی از سیال و ذرات همراه ایجاد نمود.

شیر آلات مخروطی, شیر آلات توپی, فولاد ریختگی, خوردگی سایشی, خطوط لوله گاز, فرآیند اصطکاکی اغتشاشی