شماره مدرك :
16758
شماره راهنما :
14864
پديد آورنده :
احمدي، سعيد
عنوان :

اتصال غيرمشابه سوپرآلياژ اينكونل X-750 به فولاد زنگ نزن آستنيتي AISI 304 با استفاده از فرايند فاز مايع گذرا

مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
جوشكاري
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع :
1400
صفحه شمار :
شانزده، 108ص. : مصور (رنگي)، جدول، نمودار
استاد راهنما :
مسعود عطاپور، مرتضي شمعانيان اصفهاني
توصيفگر ها :
اتصال فاز مايع گذرا , انجماد هم دما , انجماد غير هم دما , سوپرآلياژ پايه نيكل X-750 , فولاد زنگ نزن آستنيتي 304 , ناحيه متاثر از نفوذ
استاد داور :
علي شفيعي، عباس بهرامي
تاريخ ورود اطلاعات :
1400/09/01
كتابنامه :
كتابنامه
رشته تحصيلي :
مهندسي مواد
دانشكده :
مهندسي مواد
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1400/09/06
كد ايرانداك :
2781619
چكيده فارسي :
در اين پژوهش، به بررسي ريزساختاري اتصال سوپرآلياژ پايه نيكل X-750 به فولاد زنگ¬نزن آستنيتي AISI 304 با لايه واسط BNi2 به روش فاز مايع گذرا پرداخته شده است. به همين منظور نمونه¬هاي مورد اتصال به كمك وايركات در ابعادmm 5×10×10 برش داده شد. اتصال نمونه¬ها پس از قرار گيري در نگهدارنده در كوره تحت خلاء، با خلاء 2-10 پاسكال و سرعت گرم كردن 10 درجه سانتي¬گراد بر دقيقه صورت گرفت. پيونددهي در دو دماي 1050 و 1100 درجه سانتي¬گراد و در پنج زمان 5، 15، 30، 45 و 60 دقيقه در اتمسفر خلاء صورت گرفت و سپس در كوره سرد و از كوره خارج شد. به منظور مطالعه ريزساختاري نمونه¬ها سطح مقطع زده و براي متالوگرافي نمونه¬¬ها سنباده زني، پوليش و اچ شدند. به منظور بررسي ريزساختاري بيشتر از ميكروسكوپ الكتروني روبشي و تركيب شيميايي فازهاي تشكيل شده در نواحي مختلف اتصال از ميكروسكوپ الكتروني روبشي مجهز به آناليز تفكيك انرژي استفاده شد. به منظور بررسي خواص مكانيكي اتصال از آزمون برشي و ريزسختي اتصال استفاده شد. ناحيه اتصال نمونه¬هايي كه انجماد هم¬دما در آن¬ها كامل نشده است، سه ناحيه انجماد هم¬دما، انجماد غيرهم¬دما و ناحيه متاثر از نفوذ را نشان داد. نتايج بدست آمده از مطالعات ريزساختاري نمونه¬ها نشان داد كه انجماد هم¬دما در دماي 1050 درجه سانتي¬گراد در زمان 45 دقيقه و در دماي 1100 درجه سانتي¬گراد در زمان 30 دقيقه كامل شده است. در هر دما در زمان¬هاي كمتر از زمان بيان شده انجماد غيرهم¬دما به دليل ناكافي بودن زمان پيونددهي، رخ داده است. تركيب شيميايي ناحيه انجماد هم¬دما محلول جامد نيكل بود. درحاليكه در نمونه¬هايي كه انجماد غيرهم¬دما وجود دارد تركيب شيميايي آن شامل بورايدهاي غني از نيكل و كروم بود. همچنين ناحيه متاثر از نفوذ تنها در سمت فلزپايه فولاد زنگ¬نزن آستنيتي AISI 304 تشكيل شده است كه تركيب شيميايي اين ناحيه تشكيل تركيبات بورايدي را نشان داد. آزمون¬هاي مكانيكي نشان داد كه استحكام برشي اتصال با افزايش زمان پيونددهي افزايش پيدا كرده است. از طرفي استحكام برشي در دماي پيونددهي 1100 درجه سانتي¬گراد در تمامي زمان¬ها¬ از استحكام برشي نمونه¬هاي اتصال يافته در دماي 1050 درجه سانتي¬گراد بيشتر شد. تصاوير شكست نگاري نمونه¬ها نشان داد در نمونه¬هايي كه انجماد¬ هم¬دما كامل شده است مشخصه¬هاي شكست نرم وجود دارد. نتايج ريزسختي نشان داد كه بيشترين ميزان ريزسختي مربوط به نمونه¬هايي است كه ناحيه انجماد غيرهم¬دما دارند.
چكيده انگليسي :
In this research, the microstructure of the joint of nickel-based superalloy X-750 to 304 austenitic stainless steel with BNi2 interlayer by transient liquid phase method has been investigated. For this purpose, Bonded specimens were cut in the dimensions of 10×10×5 mm by wirecut. In order to joining, Samples were taken after being placed in the fixture in a vacuum furnace under vacuum 10-2 and a heating rate of 10 °C / min. The bonding was performed at two temperatures of 1050 and 1100 °C in five times of 5, 15, 30, 45 and 60 minutes in a vacuum atmosphere and then cooled in furnace and removed from the furnace. For microstructural study, the samples were cross-section and the samples were sanded, polished and etched for metallography. In order to study the microstructure of the scanning electron microscope and the chemical composition of the phases formed in different areas of the bonding, a scanning electron microscope equipped with energy separation analysis was used. In order to eva‎luate the mechanical properties of the joint, the shear and microhardness test of the joint was used. The bonding area of samples in which isothermal solidification is not complete was showed three areas of isothermal solidification zone, athermal solidification zone and the diffusion affected zone. The results of microstructural studies of the samples were showed that isothermal solidification at 1050 °C and 45 minutes and at 1100 °C in 30 minutes. At any temperature, at time less than the stated time, athermal solidification occurred due to insufficient bonding time. The chemical composition of the isothermal solidification zone is a nickel solid solution, while in samples with athermal solidification, its chemical composition indicates the formation of nickel and chromium rich borides. Also, diffusion affected zone is formed only on of 304 austenitic stainless steel base metal side, the chemical composition of this zone shows the formation of boride compounds. Mechanical tesets showed that the shear strength of the joint increases with increasing bonding time. On the other hand, the shear strength at the bonding temperature of 1100 °C at all times was higher than the shear strength of the bonded specimens at 1050 °C. Fractography images of specimens showed ductile fracture characteristics in the specimens where the isothermal solidification was complete. The results of microhardness show that the highest amount of microhardness is related to the samples that have an athermal solidification zone in the bonding zone.
استاد راهنما :
مسعود عطاپور، مرتضي شمعانيان اصفهاني
استاد داور :
علي شفيعي، عباس بهرامي
لينک به اين مدرک :

بازگشت