پديد آورنده :
جوكار عابدي، ميلاد
عنوان :
اتصال غير مشابه فولاد زنگ نزن آستنيتي 316 AISI به فولاد زنگ نزن فريتي 405 AISI و ارزيابي خواص اتصال
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مواد
صفحه شمار :
پانزده، ۱۰۳ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
مسعود عطاپور، عبدالمجيد اسلامي
توصيفگر ها :
فولاد زنگنزن آستنيتي , فولاد زنگنزن فريتي , پانچ برشي , ميكروسكوپ الكتروني روبشي , پتانسيل خوردگي چرخه اي
استاد داور :
مرتضي شمعانيان، حميد رضا سليمي جزي
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/12/15
چكيده فارسي :
چكيده در اين پژوهش به بررسي ريزساختار و خواص مكانيكي و نيز مقاومت به خوردگي اتصال غيرمشابه فوالد زنگنزن آستنيتي 613 به فوالد زنگنزن فريتي 504 پرداخته شده است اتصال اين دو فلز توسط فرايند جوشكاري قوسي گاز تنگستن با استفاده از 4 پركننده پايه آستنيتي 613 743 و 903 و اينكونل28 انجام گرفت براي بررسي ريزساختار و مشخصه يابي فلزات پايه فلزات جوش و فصل مشترك ها از ميكروسكوپ الكتروني نوري ميكروسكوپ الكتروني روبشي و آناليز پراش پرتو ايكس استفاده شد همچنين بمنظور بررسي توزيع عناصر آلياژي در ريزساختار و بين دندريتها از روش آناليز نيمه كمي EDS استفاده شد خواص مكانيكي اتصال با استفاده از آزمونهاي ضربه كشش سختي و پانچ برشي مطالعه شد در ادامه با انجام آزمون خوردگي سيكلي و غوطهوري در محلول 1 0 موالر NaCl و 1 0 موالر 4 H2SO رفتار خوردگي اتصالهاي ايحاد شده و فلزات پايه مورد ارزيابي قرار گرفت ارزيابيهاي انجام گرفته نشان داد كه با توجه به تركيب شيميايي پركنندهها ريزساختارهاي متفاوت با مقدار فريت دلتاي متفاوت در ناحيه جوشكاري شده بوجود مي آيد و توسط نسبت كروم به نيكل معادل ميتوان آنها را از يكديگر تفكيك كرد با افزايش عناصر فريت زا در تركيب شيميايي ساختار با دندريتهاي سوزني شكل و ظريفتري در زمينه آستنيتي ايجاد ميشود كه اين باعث بهبود خواص مكانيكي ميشود همچنين آناليز ميكروسكوپ الكتروني روبشي بيانگر اين مطلب بود كه استفاده از پركنندههايي چون 743 و 613 حاوي عناصر پايدار كننده تيتانيوم و نيوبيوم و موليبدن سبب بوجود آمدن ساختار ظريف تري از دانهبندي شده و با تشكيل كاربيدهاي نيوبيوم از بوجود آمدن تركيبات مضر چون كاربيدكروم جلوگيري و ناحيه عاري از كروم تخليه شده را بوجود ميآورند نتايج آزمون كشش نشان داد كه همهي اتصالها از قسمت ضعيفتر اتصال كه فلز پايه فريتي بود دچار شكست ميشوند و همه پركنندهها از ديدگاه پذيرش اتصال مناسبي را ايجاد ميكنند با توجه به اينكه مقدار چقرمگي در اتصالهاي غير مشابه تركيبي از چقرمگي ناحيههاي متاثر از حرارت در هر دو سمت و فلز پايه و حوضچه جوش ميباشد مقدار چقرمگي ايجاد شده براي پركنندهها تقريبا نزديك به هم بودند ولي براي پركننده اينكونل به دليل وجود نيكل باال در تركيب شيميايي و انجماد كامال آستنيتي ناحيه اتصال چقرمگي نسبتا بيشتري را نسبت به بقيه پركنندهها ايجاد ميكند با توجه به نتايج آزمون ضربه مشخص شد كه استحكام ضربه اتصال با پركننده 743 نسبت به بقيه پركنندهها بيشتر بوده كه دليل آن وجود عنصر نيوبيوم در تركيب آن و مقدار متعادلتري از نسبت كروم و نيكل معادل در تركيب اين پركننده بود نتايج آزمون سختي نشان داد كه در دو طرف ناحيههاي متاثر از حرارت به دليل حرارت ورودي زياد از حوضچه جوش شامل درشت شدگي دانهها و كاهش استحكام سختي ايجاد شده است و همچنين اتصالهاي با پركنندههاي 743 و 613 كمترين شيب غلظتي سختي را نسبت به فلزات پايه بوجود آورد آزمون پانچ برشي بيشترين استحكام تسليم و برشي را براي پركننده 743 به ميزان 707 مگاپاسكال نشان داد آزمون پالريزاسيون چرخهاي نشان داد كه با افزايش مقدار كروم به نيكل معادل جريان خورگي به سمت مقادير منفي تر و پتانسيل خوردگي به سمت پتانسيلهاي نجيبتر جابجا ميشود كه البته درصد عناصر آلياژي موجود در ريز ساختار و نوع ساختار انجمادي ايجاد شده در ناحيه اتصال تاثير زيادي بر رفتار خوردگي و تشكيل اليه محافظ رويين براي پركنندههاي مختلف ايجاد ميكند در اين بين با توجه به نتايج و مشاهدات صورت گرفته با احتساب ميزان رقت در جوشكاريهاي غيرمشابه و تركيب شيميايي پركنندهها اتصالهايي كه نسبت كروم به نيكل معادل 4 1 و حاوي عناصر آلياژي پايدار كننده و استحكام بخش بودند ريزساختار ظريفتري از دندريتها با فاصلهي بين بازوهاي دندريتي نزديك بهم و ريزساختار مطلوبتري از ديدگاه مكانيكي و خوردگي ايجاد ميكنند كلمات كليدي فوالد زنگنزن آستنيتي فوالد زنگنزن فريتي پانچ برشي ميكروسكوپ الكتروني روبشي پتانسيل خوردگي چرخهاي
چكيده انگليسي :
AbstractIn the present study microstructure and mechanical properties of AISI 316 austeniticstainless steel ASS AISI 405 Ferritic stainless steel FSS dissimilar joints wereinvestigated Dissimilar joints were fabricated by Gas Tungsten Arc Welding GTAW usingdifferent filler metals of ER309 ER316 ER347 and ERNiCr3 The microstructures werestudied by optical microscopy scanning electron microscopy and X ray diffraction analysis The mechanical properties of the joints were investigated using impact tensile hardness andshear punch tests Furthermore the corrosion behavior of the joints was evaluated usingcyclic polarization and immersion tests in a 0 1 M NaCl solution and 0 1 M H2SO4 Resultsshowed that different microstructures were formed with different amounts of delta ferrite The formation of acicular delta ferrite phase was encouraged by increasing the ferritestabilizing elements in the welds Also scanning electron microscopy analysis indicated thatthe use of 347 and 316 filler metals significantly improved the mechanical properties of thewelds due to formation of a finer structure containing titanium niobium and molybdenumelements The results of the tensile tests showed that all the joints failed from a weaker regionwhich was ferritic base metal The impact tests indicated that the impact strength of the weldfabricated by 347 filler metal was the highest among different welds The shear punch testsshowed the highest yield and shear strength for the weld formed by 347 filler metal Thecorrosion experiments showed that the corrosion resistance of the welds was significantlydependent to the filler metals Key words Austenitic stainless steel ferritic stainless steel shear punch test scanningelectron microscopy corrosion resistance
استاد راهنما :
مسعود عطاپور، عبدالمجيد اسلامي
استاد داور :
مرتضي شمعانيان، حميد رضا سليمي جزي
