دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 57 12 2026 02 20 Evaluation of Surface Integrity of AISI 304 in Electrochemical Grinding through Simultaneous Analysis of Surface Roughness and Porosity بررسی یکپارچگی سطح فولاد زنگ‌نزن AISI 304 در سنگ‌زنی الکتروشیمیایی با تحلیل هم‌زمان زبری سطح و درصد تخلخل 1619 1636 6109 10.22060/mej.2026.25003.7926 FA آرمین رضائی دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران. امیر راستی دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران. 0000-0002-0138-6764 محمد یزدانی دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران. Journal Article 2025 11 26 The electrochemical grinding (ECG) process, as a hybrid technique combining mechanical abrasion and anodic dissolution, offers an efficient approach for improving surface quality and minimizing thermal damage in hard-to-machine steels, particularly AISI 304 stainless steel. However, the surface roughness and porosity in this process are strongly affected by operating conditions, exhibiting inherently nonlinear behavior. In this study, a dedicated experimental setup was designed and developed to investigate the effects of three key parameters: electrolyte concentration (20–180 g/L), applied voltage (5–25 V), and wheel rotational speed (500–2500 rpm). Surface roughness was measured using a laser profilometer, while porosity was quantified through image analysis in ImageJ software. Results indicated that increasing electrolyte concentration gradually reduced surface roughness from approximately 15 to 4 μm, while porosity increased from 1.2% to over 5%. Moreover, voltage variation exhibited a nonlinear trend, and an optimal balance between roughness and porosity was achieved within the range of 10–15 V. Higher voltages led to excessive corrosion and loss of surface uniformity. Increasing wheel speed up to around 1500 rpm also resulted in a moderate improvement in surface finish. Overall, the combination of 180 g/L electrolyte concentration and 15 V applied voltage was identified as the optimal condition for producing a smooth surface with controlled porosity. <span lang="AR-SA">سنگ‌زنی الکتروشیمیایی با ترکیب سایش مکانیکی و انحلال آندی، روشی برای بهبود کیفیت سطح و کاهش آسیب‌های حرارتی در فولادهای سخت‌برش مانند فولاد زنگ‌نزن </span><span dir="LTR">AISI 304</span><span lang="AR-SA"> است. در این پژوهش، اثر غلظت الکترولیت 20 تا 180 گرم بر لیتر، ولتاژ 5 تا 25 ولت و سرعت چرخش سنگ 500 تا 2500 دور بر دقیقه بر زبری و تخلخل سطح بررسی شد. یک سامانه آزمایشگاهی ساخته شد و زبری با پروفایلومتر لیزری و درصد تخلخل با </span><span dir="LTR">ImageJ</span><span lang="AR-SA"> اندازه‌گیری گردید. نتایج نشان داد افزایش غلظت الکترولیت، زبری را از حدود 15 به نزدیک 4 میکرومتر کاهش داد، در حالی که تخلخل از 1/2 به بیش از 5 درصد افزایش یافت. اثر ولتاژ غیرخطی بود و در بازه 10 تا 15 ولت، مطلوب‌ترین تعادل میان صافی و تخلخل حاصل شد؛ اما در ولتاژهای بالاتر، خوردگی بیش از حد موجب کاهش یکنواختی سطح گردید. افزایش سرعت چرخش تا حدود 1500 دور بر دقیقه صافی سطح را بهبود داد، در حالی که در سرعت‌های بالاتر، غلبه اثرات مکانیکی و محدودشدن عملکرد الکترولیت در ناحیه تماس، کارایی فرآیند را کاهش داد. در مجموع، غلظت 180 گرم بر لیتر و ولتاژ 15 ولت، شرایط دستیابی به سطح صاف با تخلخل کنترل‌شده فراهم کرد. نتایج، ضرورت ارزیابی هم‌زمان زبری و تخلخل را برای بهینه‌سازی یکپارچگی سطح نشان می‌دهد.</span> https://mej.aut.ac.ir/article_6109_27b09e189a405b6cca6ddd7ec869c143.pdf