پديد آورنده :
ناظم الرعايا، علي
عنوان :
مشخصه يابي ريزساختار و خواص مكانيكي اتصال غيرمشابه فولاد زنگ نزن سوپر دو فازي 32750 S به فولاد زنگ نزن آستنيتي 316L به روش فاز مايع گذرا
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
د، 81ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
علي شفيعي، ابوذر طاهري زاده
توصيفگر ها :
اتصال غيرمشابه , فرآيند پيونددهي فاز مايع گذرا , فولاد زنگ نزن آستنيتي , فولاد زنگ نزن سوپر دوفازي , انجماد هم دما , منطقه متاثر از نفوذ
استاد داور :
علي اشرفي، مسعود عطاپور
تاريخ ورود اطلاعات :
1400/10/12
رشته تحصيلي :
مهندسي مواد
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1400/10/13
چكيده فارسي :
در اين پژوهش اتصال غيرمشابه فولاد زنگ نزن آستنيتي L 316 به فولاد زنگ نزن سوپردوفازي32750 S به روش پيونددهي فاز مايع گذرا با بهينه يابي پارامترهاي فرآيند مورد بررسي قرار گرفت. به اين منظور ابتدا نمونه هايي به ابعاد 3×10×30 ميلي متر تهيه شده و سطوح آن ها توسط سنباده زني و چربي زدايي آماده سازي شد. همچنين از فويل AWS BNi2 تحت عنوان لايه واسط وعامل پيونددهي استفاده شد. لايه واسط بين دو نمونه فولادي قرار گرفته و مجموعه اتصال درون نگهدارنده اي مستقر شدند. نگهدارنده از جنس فولاد زنگ نزن 310 انتخاب شد ودر آن جهت حفظ هم ترازي سيستم از دو پيچ در اطراف آن استفاده شد. نمونه ها در طي 12 سري آزمون در دماهاي 1050 و 1100 درجه سانتي گراد و زمان هاي 30، 45و 60 دقيقه در كوره و با دو اتمسفر هوا و خلا پيونددهي شدند. نمونه هاي پيونددهي شده در ابعاد 10*10 ميلي متر مقطع زده و به منظور متالوگرافي آماده سازي شدند. جهت بررسي دقيق تر، ريزساختار نمونه ها، تركيب شيميايي فازهاي منطقه اتصال و تغييرات غلظت عناصر آلياژي در موضع اتصال با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي مجهز به آناليز تفكيك انرژي مطالعه شد. در نهايت استحكام برشي و تغييرات سختي موضع اتصال ارزيابي شد. نتايج به دست آمده بيانگر تكميل انجماد هم دما در نمونه هاي پيونددهي شده در دماهاي 1050 و 1100 درجه سانتي گراد و زمان هاي 60 دقيقه براي هر دو اتمسفر هواي معمولي و خلا بود. ساير نمونه ها شامل منطقه انجماد غير هم دما بودند كه ميزان اين منطقه با افزايش دما و زمان پيونددهي كاهش يافت. در فصل مشترك لايه واسط و فلزات پايه نمونه هاي پيونددهي شده، تغييرات ريزساختاري و تمركز غلظتي عناصر مختلف مشاهده شد. اين مناطق نشان دهنده وجود منطقه اي متاثر از نفوذ بود. ميزان گستردگي اين منطقه با افزايش دما و زمان پيونددهي بزرگ تر شده اما ميزان فاز هاي ترد بين فلزي موجود در اين مناطق با افزايش دما و زمان پيونددهي با كاهش روبه رو شد. ماهيت تركيبات بين فلزي منطقه متاثر از نفوذ از جنس تركيبات بورايدي غني از عناصر فلزات پايه تشخيص داده شد. با بررسي فازهاي موجود در لايه واسط متوجه وجود فاز محلول جامد پريوتكتيكي غني از نيكل در منطقه انجماد هم دما و در منطقه انجماد غير هم دما شاهد فاز محلول جامد يوتكتيكي غني از نيكل و فازهاي يوتكتيكي بين فلزي بورايدي و سيليسايدي بوديم. تحليل تغييرات ريزسختي مناطق مختلف نمونه هاي پيونددهي شده با شرايط پيونددهي گوناگون نشان دهنده افزايش سختي در منطقه متاثر از نفوذ و مناطق انجماد غير هم دما بوده و سختي در منطقه متاثر از نفوذ با افزايش دما و زمان پيونددهي كمتر شده است. اين كاهش سختي براي نمونه هاي پيونددهي شده در اتمسفر هوا مقداري كمتر بود. آزمون هاي استحكام برشي نمونه ها حاكي از بيشتر بودن اين پارامتر براي نمونه هاي پيونددهي شده در زمان 60 دقيقه و در خلا بود. تقريبا مقدار استحكام برشي در اتمسفر هوا با خلا تفاوت چنداني نداشت.
چكيده انگليسي :
In this study, the connection of 316L stainless steel to super duplex S32750 stainless steel was investigated by transient liquid phase coupling and optimization of the parameters of this process. For this purpose, samples were first prepared with 30x10x3 mm and the surfaces of these specimens were prepared by smearing and degreasing. The AWS BNi2 foil was then used as the interface layer and bonding agent. The foil was placed between the prepared specimens from the base alloys and placed inside the retainer. Samples were bonded in 12 series test at 1050, 1100 °C and 30 , 45 and 60 minutes. Attached samples were sectioned and prepared for metallography.A closer examination of the microstructure of the specimens was performed using scanning electron microscopy. The chemical composition of the bonding phase (phases) and the variation in the concentration of alloying elements in the bonding position were studied using a scanning electron microscope equipped with energy dissipation analysis. Finally, the shear strength and hardness profile of the test site were tested. In the interface between the interlayer and the base alloys of the bonded samples, concentration of the various elements and microstructural changes were observed. Also, the affected zone was observed adjacent to the interface between the base alloys and the isothermally zone. Isothermally solidified zone contains nickel solids and diffusion affected zone containing various elements such as chromium, iron, nickel and the like. Increasing holding time and connection temperature increased the width of the isothermally solidified zone and the diffusion affected zone. The hardness of the diffusion affected zone was significantly higher than the initial hardness of the base alloys, due to the formation of sediments in these areas.Increasing time and connection temperature reduced the hardness of these areas. .Increasing the temperature to1100°C and storage time to 60 minutes increased the shear strength. The maximum shear strength measured for the sample attached at a temperature of 1100 °C for 60 minutes. The amount of shear strength in the air was almost not more different from that in a vacuum.
استاد راهنما :
علي شفيعي، ابوذر طاهري زاده
استاد داور :
علي اشرفي، مسعود عطاپور
