توصيفگر ها :
تنگستن , كاربيد تنگستن , تف جوشي پلاسما جرقه اي , خواص مكانيكي
چكيده فارسي :
براي كاربرد¬هاي دما بالا و همچنين مواردي كه دماي قطعه تا حد زيادي افزايش مي¬يابد، تنگستن و كاربيد تنگستن از جمله مهم-ترين و در دسترس¬ترين تركيبات كاربردي در صنايع هستند. از جمله كاربرد اين دو ماده مي¬توان به كاربرد در فرايند جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي اشاره كرد. اين فرايند بيشتر براي قطعات آلومينيومي با هدف جوشكاري و يا بهبود خواص آلومينيوم استفاده مي‌شود. در طي اين فرايند تنگستن و كاربيد تنگستن به عنوان پين اصلي فرايند استفاده مي¬شود و تنش زيادي در كنار دماي بالا به قطعه وارد مي‌شود. تنگستن مقاومت به دماي مناسبي دارد اما سختي و سايش پاييني دارد از طرفي كاربيد تنگستن مقاومت در برابر دماي كمتري را دارد. با استفاده از روش پوشش دادن تنگستن به وسيله كاربيد تنگستن مي¬توان اين مشكل را تا حد زيادي بهبود بخشيد. در اين پژوهش به بررسي خواص مكانيكي و شرايط اتصال كاربيد تنگستن به تنگستن به صورت پوشش پرداخته شد. اتصال به روش تف¬جوشي پلاسماي جرقه¬اي (SPS ) براي ورق كاربيد تنگستن به تنگستن فلزي در دماهاي 1200، 1250، 1300 و فشارهاي 30 و 50 مگاپاسكال مورد بررسي قرار گرفت. براي مشاهده ريزساختار و پراكندگي دانه¬ها از تصاوير ميكروسكوپي نوري و الكتروني استفاده گرديد. براي بررسي رفتار خوردگي نمونه¬ها، آزمون پتانسيو دايناميك از 250- ميلي ولت نسبت به پتانسيل مدار باز OCP تا 5/1 ولت مطلق انجام شد. ميزان استحكام كششي از طريق تست كشش محاسبه و حداكثر استحكام كششي 284 مگاپاسكال و حداقل استحكام كششي 124 مگاپاسكال بدست آمد. با توجه به تصاوير ميكروسكوپي، با افزايش 100 درجه¬اي دما، نفوذ افزايش و بيشينه سختي در اطراف محل اتصال مشاهده شد. از طرفي با افزايش ميزان فشار در فرايند تف¬جوشي و كاهش ريزترك و بسته شدن آن¬ها و همچنين اتصال قوي¬تر بين تنگستن و كاربيد تنگستن، استحكام و سختي ميانگين بالاتر رفته و محدوده سختي بين 200 تا 1000 ويكرز گزارش گرديد. بر اساس نتايج حاصل شده، افزايش دما دليل كاهش نرخ خوردگي نمونه¬ها بود.
چكيده انگليسي :
For high temperature applications, as well as cases where the temperature of the part increases to a great extent, tungsten and tungsten carbide are among the most important and available compounds in industries. Among the applications of these two materials, we can mention the application in the friction stir welding process. This process is mostly used for aluminum parts with the purpose of welding or improving the properties of aluminum. During this process, tungsten and tungsten carbide are used as the main pin of the process, and a lot of stress is applied to the part in addition to high temperature. Tungsten has good temperature resistance, but it has low hardness and wear, on the other hand, tungsten carbide has lower temperature resistance. This problem can be improved to a great extent by using the method of coating tungsten with tungsten carbide. In this research, the mechanical properties and bonding conditions of tungsten carbide to tungsten in the form of a coating have been investigated. In this research, tungsten carbide sheets were connected to metal tungsten at temperatures of 1200, 1250, 1300 and pressures of 30 and 50 MPa using spark plasma sintering (SPS). In this study, with a 100-degree increase in temperature, diffusion increased and increased hardness around the joint was observed. Optical and electron microscope images were used to observe the microstructure and distribution of grains. The amount of tensile strength was calculated through the tensile test and the maximum tensile strength was 284 MPa and the minimum tensile strength was 124 MPa. On the other hand, by increasing the amount of pressure in the process and reducing microcracks and closing cracks, as well as a stronger join between tungsten and carbide, the average strength and hardness have increased and the range of hardness has been in the range of 200 to 1000 Vickers. To check the corrosion behavior of the samples, the dynamic potential test was performed from -250 mV compared to the OCP open circuit potential to 1.5 V absolute. Based on the obtained results, increasing the temperature has led to a decrease in the corrosion rate of the samples.
