پديد آورنده :
دشت بزرگي، اميرحسن
عنوان :
روكش كاري سوپر آلياژ پايه نيكل اينكونل 625 بر فولاد خط لوله API X-52 به روش GTAW و بررسي تاثير عمليات حرارتي بر ريزساختار و رفتار فرسايشي آن
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
سيزده، 67ص. : مصور (رنگي)، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
آزمون فرسايش با ذرات پرتابي , اينكونل 625 , روكش كاري جوشي , فولاد خط لوله API X-52
تاريخ ورود اطلاعات :
1401/12/13
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1401/12/13
چكيده فارسي :
اثر عمليات حرارتي بر ريز ساختار و فرسايش ذرات جامد پرتابي روكش تك لايه اينكونل 625 بر فولاد ساده كربني خط لوله X-52،كه به¬وسيله جوشكاري قوسي تنگستن گاز ايجاد شده، در پژوهش حاضر مورد بررسي قرار گرفت. پوشش اعمالي ضخامتي بين 700 تا 1000 ميكرومتر داشت كه منطقه متاثر از حرارتي بيش از 600 ميكرومتر در فلز پايه ايجاد كرده بود. ريز ساختار فلز پايه حاوي فريت و پرليت كنار يكديگر، در حالي كه پوشش ريز ساختاري حاوي دندريت هاي ستوني و فازهاي ثانويه رسوب كرده در مناطق بين دندريتي مي باشد كه با بررسي هاي دقيق تر توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي و ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشر ميداني مشخص شد اين فازها كاربيد نايوبيوم و لاوه بودند. اما بعد از عميات حرارتي به علت افزايش حلاليت عناصر نايوبيوم و تيتانيوم، فازهاي جديدي در فضاهاي بين دندريتي ايجاد گرديد كه مي توان به كاربيد پيچيده نايوبيوم/تيتانيوم و فاز ʺγ اشاره كرد. همچنين عمليات حرارتي به دليل تقويت لايه پاسيو، موجب بهبود مقاومت به خوردگي شده كه نتيجه آن در پايدار بودن نمودار آزمون پتانسيل مدار باز نسبت به ديگر نمونه ها نمايان شد. حضور فازهاي اشاره شده نظير كاربيد پيچيده نايوبيوم/تيتانيوم و فاز ʺγ، سبب بهبود ميكروسختي و فرسايش ذرات پرتابي در زواياي نزديك به افق، در مقايسه با نمونه هاي روكش كاري شده در حالت بدون عمليات حرارتي و فلز پايه، شد. علت اين امر، وابسته بودن نرخ فرسايش و جرم از دست رفته ناشي از فرسايش به سختي ماده در زواياي نزديك به افق مي باشد. اما تفاوت قابل ملاحضه اي در فرسايش ذرات پرتابي در زواياي نزديك به عمود مشاهده نشد. زيرا در اين زوايا چقرمگي ماده نقش اساسي در جرم از دست رفته و نرخ فرسايش ايفا مي كند. همچنين آثار تخريب مشاهده شده توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشر ميداني از نمونه هاي فرسوده شده در زواياي مختلف، نشان از تشكيل حفره، به عنوان مكانيزم غالب، در زواياي نزديك به عمود و برش در زواياي نزديك به افق مي داد. با اين حال از تصوير فرسوده شده نمونه روكش عمليات حرارتي شده، حداقل بودن آثار تخريب، نسبت به نمونه هاي فلز پايه و روكش عمليات حرارتي نشده، مشخص است.
چكيده انگليسي :
In the present study, the effect of heat treatment on the microstructure and erosion of the Inconel 625 single-layer coating on plain carbon steel of the API X-52 pipeline, created by gas tungsten arc welding, was investigated. The applied coating had a thickness between 700 and 1000 µm, which created a heat-affected zone of more than 600 µm in the base metal. Detailed investigations by scanning electron microscopy and field emission scanning electron microscopy showed that the microstructure of the base metal contained ferrite and pearlite phases next to each other, while the microstructure of the coating contained columnar dendrites and niobium carbide and laves secondary phases deposited in the inter-dendritic areas. However, due to the increase in the solubility of niobium and titanium elements during heat treatment, new phases were created in the inter-dendritic spaces, which included niobium/titanium complex carbide and γʺ phase. The heat treatment also improved the corrosion resistance due to the strengthening of the passive layer, which resulted in lower corrosion current and stability of the open circuit potential test graph compared to other samples. The presence of as the aforementioned niobium/titanium complex carbide and γ phase improved the microhardness and solid particle erosion at angles close to the horizon when compared to coated samples without heat treatment and base metal. This is due to the dependence of the erosion rate and mass loss on the hardness of the material at angles close to the horizontal. However, no significant difference was observed in the erosion at angles close to the vertical since in these angles, the toughness of the material plays an essential role in the mass loss and erosion rate. Furthermore, the damages to worn samples at different angles observed by the field emission scanning electron microscopy indicated that the formation of holes is the dominant wear mechanism at angles close to the vertical while cutting is the dominant mechanism at angles close to the horizontal. However, from the images of the eroded heat-treated coating sample clearly show minimal damage compared to the base metal and non-heat-treated coating sample.
استاد راهنما :
محمود منيرواقفي , مرتضي شمعانيان اصفهاني
استاد مشاور :
فيروز فدائي فر
استاد داور :
محمود منيرواقفي , مسعود عطاپور
