پديد آورنده :
سلطاني، مجتبي
عنوان :
بررسي تأثير افزودن نيتروژن به گاز محافظ بر خواص فلز جوش فولاد زنگ نزن سوپردوفازي UNS S32750 جوشكاري شده با فرايند قوسي تنگستن - گاز
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مواد
صفحه شمار :
سيزده، ۹۰ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
مرتضي شمعانيان، حسين ادريس
توصيفگر ها :
فولاد زنگ نزن سوپردوفازي , نيتروژن , خوردگي حفرهاي , جوشكاري , خواص مكانيكي
استاد داور :
ابراهيم حشمت دهكردي، عبدالمجيد اسلامي
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/10/25
چكيده فارسي :
چكيده در سالهاي اخير به نقش نيتروژن بهعنوان يك پايداركننده بسيار قوي براي آستنيت پي برده شده است كه با بهينه كردن نسبت فريت آستنيت در فلزجوش فوالد زنگنزن دوفازي و كاهش فازهاي ثانويه بهبود خواص مكانيكي و خوردگي در اتصال جوشكاري را درپي داشته است در اين پژوهش به بررسي تاثثير افزودن نيتروژن به گاز محافظ بر ريزساختار خواص مكانيكي و رفتار خوردگي حفرهاي مقاطع جوش فوالد زنگ نزن سوپردوفازي 05723 UNS S پرداخته شد براي جوشكاري از فرايند قوسي تنگستن گاز با قطبيت منفي و فلز پركننده 4952 ER استفاده شد به منظور بررسي تأثير نيتروژن از تركيبهاي آرگون آرگون 2 نيتروژن و آرگون 5 نيتروژن بهعنوان گاز محافظ جهت جوشكاري استفاده شد حرارت ورودي در محدوده 1 5 2 Kj mm كنترل شد ريزساختار نمونههاي ايجاد شده به كمك ميكروسكوپ نوري ميكروسكوپ الكتروني روبشي و آناليز پراش پرتو ايكس مشخصه يابي شدند به منظور نحوه توزيع عناصر آلياژي در فاز فريت و آستنيت قبل وبعد از جوشكاري از آناليز عنصري EDS استفاده شد خواص مكانيكي با آزمايشهاي ريزسختي سنجي كشش و ضربه چارپي ارزيابي شد وبه منظور بررسي رفتار خوردگي از آزمايش پالريزاسيون چرخهاي در محيط 5 3 درصد وزني سديم كلريد در دماي محيط استفاده شد نتايج نشان داد با افزايش نيتروژن به گاز محافظ از صفر تا 5 درصد مقدار آستنيت فلزجوش از 53 درصد به 15 درصد افزايش يافته است درفلزجوش نمونههاي گاز آرگون و آرگون 2 نيتروژن فاز ثانويه غني از كروم نيتريد كروم مشخصه يابي شد به دليل درصد فريت باالتر و حضور فاز نيتريد كروم در منطقه متأثر از حرارت همه نمونهها باالترين ميانگين سختي مربوط به اين منطقه بود ميانگين سختي فلز جوش نمونه گاز آرگون 142 ويكرز بود كه با افزايش نيتروژن به دليل افزايش درصد آستنيت تا 122 ويكرز كاهش يافت باالترين استحكام كششي در آزمايش كشش در نمونه آرگون 5 نيتروژن حاصل شد و تمامي نمونهها به جز نمونه جوشكاري شده با گاز آرگون در فلز پايه دچار شكست نرم شدند در آزمايش ضربه باالترين مقاومت به ضربه مربوط به نمونه آرگون 5 نيتروژن وبرابر با 84 ژول بود و در غياب نيتروژن مقاومت ضربه برابر 14 ژول بود كه حتي از فلز پايه نيز كمتر است در آزمايش پالريزاسيون چرخهاي پالنسيل حفره دار شدن با افزودن نيتروژن از 11 1 ولت تا 81 1 ولت افزايش يافت مقاومت در برابر رشد حفرات كه با اندازه حلقه هيسترزيس تعيين ميشود با حضور نيتروژن بهبود يافت ودرنمونه جوشكاري شده باگاز آرگون 5 نيتروژن به بيشترين حد خود رسيد ضعيفترين رفتار خوردگي مربوط به نمونه جوشكاري شده با گاز آرگون بود كه قابليت رويين شدن مجدد پاييني از خود نشان داد كلمات كليدي فوالد زنگ نزن سوپردوفازي نيتروژن خوردگي حفرهاي جوشكاري خواص مكانيكي
چكيده انگليسي :
91AbstractIn the last few years the effect of Nitrogen as a strong stabilizer for Austenite has beenunderstood which results in improvement on mechanical properties and corrosionresistance of the weld joint in the duplex stainless steels In this paper the investigation ofNitrogen addition to the shielding gas on microstructure mechanical properties andcorrosion behavior of the welded sections of UNS S32750 super duplex stainless steel wasperformed The GTAW process with DCEN polarity was chosen accompanied by ER 2594filler electrode To study the effect of Nitrogen pure Ar Ar 2 N2 and Ar 5 N2 gases were used as the shielding gas Heat input was controlled in the range of 0 5 2Kj mm microstructure of the samples were analyzed using optical microscopy scanningelectron microscopy and X ray diffraction techniques In order to evaluate the distributionof alloying elements in Ferrite and Austenite phases Energy Dispersive Spectroscopy EDS was used both before and after welding Mechanical properties were investigated bymeans of micro hardness room temperature tensile strength and Charpy impacttechniques Also cyclic polarization test was used in 3 5 wt NaCl solution at roomtemperature to study the corrosion behavior The results showed that by increasing theNitrogen content of the shielding gas from 0 to 5 the amount of Austenite phaseincreased from 35 to 50 volume percent A Cr rich phase was identified in pure Ar and Ar 2 N welded specimens Due to the higher Ferrite content and existence of ChromiumNitride phase in the Heat Affected Zone HAZ of all samples highest average hardnessvalue was attributed to this zone Average hardness value of the sample with pure Ar gaswas 240 HV which drop down to 220 HV due to increasing amount of Austenite phase Highest tensile strength was recorded in Ar 5 N2 sample All samples were softlyfractured from base metal except from the sample with pure Ar shielding gas In the impacttest highest impact resistance was recorded for 48 J in Ar 5 N2 specimen and only 40 Jimpact energy was recorded in the absence of N2 which is lower than that of the basemetal In the cyclic polarization test pitting potential was increase from 1 07 V to 1 18 Vby increasing the N2 content Resistance to pitting growth which is determined by the sizeof Hysteresis loop was enhanced with presence of N2 and reached to its peak in Ar 5 N2specimen The weakest corrosion behavior was attributed to pure Ar shielding gas whichdemonstrated a low ability to re passivation Keywords Super duplex Stainless Steel Nitrogen Pitting Corrosion Welding mechanical Properties
استاد راهنما :
مرتضي شمعانيان، حسين ادريس
استاد داور :
ابراهيم حشمت دهكردي، عبدالمجيد اسلامي
