چکیده: فرآیند ساچمه‌زنی فراصوتی به عنوان یکی از فرآیندهای نوین به منظور بهبود خواص مکانیکی مواد و قطعات، شناخته شده است. در این روش، سطوح قطعات با استفاده از ساچمه‌هایی با جنس، قطر و تعداد معین، تحت ضربات شدید قرار می گیرد که منتج به ایجاد تنش‌های پسماند فشاری می شود. در طی این فرآیند، ساچمه‌ها بر اثر ارتعاشات یک جسم مرتعش (هورن)، با فرکانس بیشتر از 20 کیلوهرتز، دُچار حرکات تصادفی و نامنظم می شوند و سطح قطعه‌کار را در مدت زمان مشخصی تحت ضربات متعدد قرار می‌دهند. در این پژوهش، تأثیر اجرای فرآیند ساچمه‌زنی فراصوتی بر خواص مکانیکی، خوردگی و متالورژیکی فولاد زنگ‌نزن سری 316L مورد مطالعه قرار گرفت. این گرید از فولاد زنگ‌نزن، نوعی فولاد آستنیتی است که به دلیل برخورداری از مقاومت خوردگی بالا، به ‌طور عمده در صنایع دریایی، شیمیایی، غذایی و دارویی به کار می‌رود. تعداد ساچمه ها، فاصله ساچمه‌زنی، جنس و قطر ساچمه ها به عنوان پارامترهای ثابت در نظر گرفته شدند. از سوی دیگر، مدت زمان ساچمه‌زنی و درصد توان مولد اولتراسونیک به عنوان متغیرهای ورودی فرآیند معرفی شدند که در دو سطح بالا و پایین، قابلیت تغییر دارند. زبری سطحی، سختی سطحی، میکروسختی مقطع عرضی و مشخصه‌های خوردگی نمونه ها نیز به عنوان پارامترهای پاسخ در نظر گرفته شدند. آزمون‌های تجربی بر اساس روش عاملی کامل، طراحی و انجام شدند. نتایج نشان داد که اجرای ساچمه‌زنی فراصوتی به ازای مدت زمان 45 ثانیه و درصد توان مولد 100 درصد، باعث افزایش میانگین زبری سطح از 96/0 میکرومتر به 39/1 میکرومتر می شود. همچنین، به ازای مدت زمان 195 ثانیه و درصد توان مولد 100 درصد، سختی سطحی از 6/15 راکول سی به 2/22 راکول سی افزایش پیدا کرد. علاوه بر این، میکروسختی مقطع عرضی نمونه‌ها در دو عمق 75 و 250 میکرومتر اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که به ازای مقادیر بیشینه مدت زمان ساچمه‌زنی و درصد توان مولد (195 ثانیه و 100 درصد)، مقدار میکروسختی در اعماق 75 و 250 میکرومتر از 33/241 ویکرز به ‌ترتیب به میزان 37/44 و 5/18 درصد افزایش می یابد. نتایج حاصل از آزمون خوردگی نمونه ها در محلول 5/3 درصد کلرید سدیم نشان داد که اجرای فرآیند ساچمه‌زنی فراصوتی به ازای مقادیر بیشینه از متغیرهای ورودی موجب افت مقاومت خوردگی از 178500 اُهم به 230 اُهم می‌شود. تصاویر میکروسکوپی سطوح نمونه‌ها، فرورفتگی‌های حاصل از برخورد موثر ساچمه‌ها به سطح قطعه‌کار را نشان داد؛ به گونه ای که با افزایش مدت زمان ساچمه‌زنی و درصد توان مولد، مقدار پوشانندگی سطح افزایش می‌یابد. نتایج تجربی حاصل از آزمون‌های ماکروسختی، میکروسختی و خوردگی با استفاده از آنالیز واریانس تحت تحلیل آماری قرار گرفتند و شرایط بهینه متغیرهای ورودی جهت دستیابی به خواص مکانیکی و خوردگی مناسب با استفاده از روش مطلوبیت حاصل شدند. نتایج نشان داد که درصد توان مولد، موثرترین پارامتر بر سختی سطحی و میکروسختی می باشد. از سوی دیگر، مدت زمان ساچمه‌زنی به عنوان موثرترین پارامتر بر مقاومت خوردگی شناخته شد. بیشترین مقدار ماکروسختی (133/21 راکول سی) با مقدار مطلوبیت 82 درصد به ازای مدت زمان ساچمه‌زنی 195 ثانیه و درصد توان مولد 100 درصد به دست آمد. همچنین، مقادیر مناسب میکروسختی در هر دو عمق 75 و 250 میکرومتر با مقدار مطلوبیت 87 درصد نیز به ازای مقادیر بیشینه مدت زمان ساچمه‌زنی و درصد توان مولد حاصل شد. مقدار مناسب مقاومت خوردگی با مقدار مطلوبیت 89 درصد به ازای مدت زمان ساچمه‌زنی 45 ثانیه و درصد توان مولد 40 درصد حاصل شد.