14504

13088

كارشناسي ارشد

انتخاب و شناسايي مواد

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1397

دوازده، 85ص.: مصور، جدول، نمودار

محمدعلي گلعذار، مرتضي شمعانيان

عباس بهرامي، ابوذر طاهري زاده

1398/01/25

كتابنامه

مواد

مهندسي مواد

1398/02/02

ID13088

1 چکیده در این پژوهش اتصال سوپر آلیاژ پایه نیکل اینکولوی 528 به فوالد زنگ نزن سوپر دوفازی 05723 به روش پیونددهی فاز مایع گذرا و بهینه یابی پارامترهای این فرایند مورد بررسی قرار گرفت بدین منظور ابتدا نمونه هایی با ابعاد 10x10x5mm تهیه شده و سطوح این نمونه ها توسط سنباده زنی و چربی زدایی آماده سازی شد سپس از فویل 2 AWS BNi به عنوان الیه واسط و عامل پیونددهی استفاده شد این فویل بین نمونه های آماده سازی شده از آلیاژهای پایه قرار گرفته و مجموعه آنها درون نگهدارندهای مستقر شدند نمونه ها طی 8 سری آزمون در دماهای 0501 0011و0511 درجه سانتی گراد و زمان های 5 و 03 دقیقه در کوره ی خال پیونددهی شدند همگنسازی نمونهی با بیشترین استحکام در دمای 0811 درجه سانتیگراد به مدت 06 دقیقه انجام شد نمونه های متصل شده مقطع زده و به منظور متالوگرافی آماده سازی شدند همچنین بررسی دقیق تر ریزساختار نمونه ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام شد ترکیب شیمیایی فازهای منطقه اتصال و تغیرات غلظت عناصر آلیاژی در موضع اتصال با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به آنالیز تفکیک انرژی مطالعه شد نهایتا استحکام برشی و تغییرات سختی موضع اتصال نمونه ها آزمون شد در فصل مشترک الیه واسط و آلیاژهای پایه نمونه های پیونددهی شده تمرکز غلظتی عناصر مختلف و تغییرات ریزساختاری مشاهده شد در تمام نمونهها انجماد همدما کامل شده بود همچنین منطقه متاثر از نفوذ در مجاورت فصل مشترک آلیاژهای پایه و الیه انجماد همدما مشاهده شد منطقه انجماد همدما حاوی محلول جامد نیکل و تواحی متاثر از نفوذ شامل بورایدهای عناصر مختلف مانند کروم آهن نیکل و بودند افزایش زمان نگهداری و دمای اتصال دهی باعث افزایش پهنای منطقه انجماد همدما و مناطق متاثر از نفوذ شد در اثر سرد شدن آهسته پس از اتمام انجام عملیات اتصال دهی فاز مایع گذرا در فوالد سوپر دوفازی فاز سیگما تشکیل شد تغییر محیط سرد کردن از کوره به آب مانع از تشکیل این فاز در فوالد سوپر دوفازی شد انجام عملیات همگنسازی باعث حل شدن ترکیبات بورایدی موجود در نواحی متاثر از نفوذ شد پس از انجمام عملیات همگن سازی رسوبات زیادی در مجاورت فصل مشترک ناحیه متاثر از نفوذ فوالد سوپر دوفازی و ناحیه انجماد همدما مشاهده شد که به تفاوت سرعت نفوذ عناصر آلیاژی در فوالد سوپر دوفازی و الیه انجماد همدما ربط داده شد سختی مناطق متاثر از نفوذ به مقدار قابل توجهی از سختی اولیه آلیاژهای پایه باالتر بود که دلیل آن تشکیل شدن رسوبات در این نواحی بود افزایش زمان و دمای اتصالدهی باعث کاهش سختی این نواحی شد افزایش دما و زمان نگهداری تا 0511 درجه سانتی گراد باعث افزایش استحکام شد بیشترین استحکام برشی اندازه گیری شده مربوط به نمونه متصل شده در دمای 0011 درجه سانتیگراد به مدت 03 دقیقه به مقدار 643 مگاپاسکال و حدود 57 0 استحکام برشی آلیاژ اینکولوی بود کلمات کلیدی اتصال فاز مایع گذرا انجماد همدما اتصال غیر مشابه سوپرآلیاژ پایه نیکل فوالد زنگ نزن سوپردوفازی منطقه متاثر از نفوذ استحکام برشی

86AbstractIn this study the connection of 825 Ni 8S super alloy to unsaturated super dual phase 32750stainless steel was investigated by transient liquid phase coupling and optimization of theparameters of this process For this purpose samples were first prepared with 5x10x10 mmand the surfaces of these specimens were prepared by smearing and degreasing The AWSBNi2 foil was then used as the interface layer and bonding agent The foil was placedbetween the prepared specimens from the base alloys and placed inside the retainer Sampleswere bonded in 8 test series at 1050 1100 1150 C and 5 and 30 minutes in a vacuum kiln Sample synchronization was carried out with the highest strength at 1180 C for 60 minutes Attached samples were sectioned and prepared for metallography A closer examination ofthe microstructure of the specimens was performed using scanning electron microscopy Thechemical composition of the binding phase phases and the variation in the concentration ofalloying elements in the bonding position were studied using a scanning electron microscopeequipped with energy dissipation analysis Finally the shear strength and toughness of thetest site were tested In the interface between the interface layer and the base alloys of thebonded samples concentration of the various elements and microstructural changes wereobserved In all samples solidification was completed Also the affected area was observedadjacent to the interface between the base alloys and the homogeneous freezing layer Homogeneous freezing zone contains nickel solids and infiltration mites containing variouselements such as chromium iron nickel and the like Increasing holding time andconnection temperature increased the width of the solidification zone and the areas affectedby penetration Due to the slow cooling after the completion of transient liquid phasecoupling a superphosphate phase of the Sigma phase was formed The change in the coolingenvironment from the furnace to water prevented the formation of this phase in super two phase steel Homogenization operations resolved the boride compounds in the affectedareas After the homogeneity operation there was a large amount of sediment near thecommon area of the region affected by the penetration of super two phase and homogeneousfreezing zone which was related to the diffusion rate of the alloying elements in the super two phase steel and the homogeneous solidification layer The hardness of the affected areaswas significantly higher than the initial hardness of the base alloys due to the formation ofsediments in these areas Increasing time and connection temperature reduced the hardnessof these areas Increasing the temperature and storage time to 1150 C increased thestrength The maximum shear strength measured for the sample attached at a temperature of1100 C for 30 minutes was 346 MPa and about 0 75 incisal shear strength of the inoculumalloy Kewwords Transient Liquid Phase Bonding Isothermal Solidification DissimilarBonding Ni Based Supperalloy Super Duplex Stainless Steel Diffusion AffectedZone Shear Strength

محمدعلي گلعذار، مرتضي شمعانيان

عباس بهرامي، ابوذر طاهري زاده