بررسی تاثیر عملیات حرارتی برریزساختار و خواص متالورژیکی اتصال انفجاری ورق‌های فولاد زنگ نزن 304-فولاد کربنی CK45
الموضوعات : فصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوینمحسن الله دادی 1 , محمدرضا خانزاده قره شیران 2
1 - کارشناس ارشد مهندسی مواد جوشکاری، واحد شهرضا، دانشگاه آزاد اسلامی، شهرضا، ایران
2 - استادیار، مرکز تحقیقات مهندسی پیشرفته، واحد شهر مجلسی، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران
الکلمات المفتاحية: ترکیبات بین فلزی, عملیات حرارتی, جوشکاری انفجاری, فاصله توقف, گردابه,
ملخص المقالة :
دراین پژوهش به بررسی تاثیر عملیات حرارتی بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال انفجاری ورق‌های فولاد زنگ نزن 304 به فولاد کربنی Ck45 که با بارانفجار ثابت و فاصله توقف متفاوت اتصال یافته پرداخته شده است. برای بررسی تاثیر دما و زمان بر روی نمونه های جوشکاری شده، نمونه ها دردماهای C ْ250، C ْ350 و زمان های دو و چهار ساعت در کوره، عملیات حرارتی شدند. بررسی های آزمایشگاهی با استفاده از آزمون های میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی، آزمون های ریز سختی سنجی و استحکام کششی برشی انجام شد. میزان نفوذ عناصر، آهن، نیکل، منگنز، کروم و ترکیب مناطق مذاب موضعی با استفاده از آنالیز EDS در نمونه ها مشخص شدند. نتایج نشان داد که با افزایشفاصله توقف از4 به 5 میلی متر، انرژی جنبشی برخوردی افزایش یافته و تغییر شکل پلاستیکی شدیدتری در فصل مشترک اتصال ایجاد شده است. نتایج متالوگرافی، نمایانگر موجی – گردابه ای شدن فصل مشترک با افزایش میزان فاصله توقف بوده است. همچنین انجام عملیات حرارتی دردمای C ْ350 و زمان 2 ساعت باعث افزایش ضخامت ترکیبات بین فلزی فصل مشترک شده است. سختی نیز با انجام عملیات حرارتی دردمای C ْ350 و زمان 2 ساعت درنمونه های با فاصله توقف 4 و 5 میلی متر، نسبت به قبل از عملیات حرارتی به ترتیب از 91/270 به 00/171 ویکرز و از 00/279 به 00/195 ویکرز کاهش یافته است. همچنین استحکام نمونه ها به ترتیب از 21/449 به 80/370 مگاپاسکال و از 57/510 به 83/432 مگاپاسکال کاهش یافته است. تغییرات سختی و استحکام به دلیل تغییرات ضخامت منطقه بین فلزی وهمچنین افزایش اندازه دانه ها بوده است.
1- B. S. Zlobin, " Explosion Welding of Steel with Aluminum", Materials and Design, Vol. 24, No. 3, pp. 617–622, 2003.
2- ح. بختیاری، م. خانزاده قره شیران، "تاثیر عملیات حرارتی بر ترکیبات بین فلزی فصل مشترک جوش انفجاری فولاد زنگ نزن 321 به آلومینیم1230"، مجله مواد نوین مرودشت، جلدپنجم، شماره چهارم، 1394.
3- Tricarico L, Spina R, Sorgente D, Brandizzi M., "Effect of heat treatments on mechanical properties of Fe/AL explosionwelded", structural transition joints. Materials and Design, Vol. 30, pp. 693-700, 2009.
4- B. S. Zlobin, " Explosion Welding of Steel with Aluminum", Combustion, Explosion, and Shock Waves, Vol. 38, No. 3, pp. 374-377, 2002.
5- F. Findik, R. Yilmaz and T. Somyurek, "The effects of heat treatment on the microstructure and microhardness of explosive welding", Scientific Research and Essays, 8 September, Vol. 6(19), pp. 4141-4151, 2011.
6- M.Acarer, B.Gulenc, F. Findik, " Investigation of explosive welding parameters and their effects on microhardness and shear strength", Materials and Design, Vol. 24, pp. 659-664, 2003.
7- R. Kacar, M.Acarer, "An investigation on the explosive cladding of 316L
stainless steel-din-P355GH steel", Materials processing Technology, Vol. 153, pp. 91-96, 2009.
8- S.A.A.Akbari Mousavi, P.farhadi sartangi, " Effect of Post-weld heat treatment on the interface microstructure of explosively welded titanium-stainless steel composite",
9- J. Banker, " Aluminum-Steel Electric Transition Joints, Effects of Temperature and Time upon Mechanical Properties", Draft of Paper for presentation TMS 131st Annual Meeting, 2002.
10-M.Honarprisheh, M.Asemabadi and M.Sedighi "Investigation of annealing treatment on the interfacial properties of explosive-welded Al/Cu/Al multilayer". Materials and Design2012;Vol.37,pp.122–7.
11- DIN Standard Number No1۶2, "Determination of shear strength between cladding metal and parent metal in shear test",1975.
12-J. Lokaj and M.Benak, " X ray microanalysis of Al-austenitic steel boundary formed by explosion welding", metal, Vol. 5, PP. 18-20, 2010.
13- M. Acarer, B. Gulenc and F. Findik, "Study of some welding parameters of explosively joined steel parts, Proceedings of the 8th Denizli materials symposium, Denizli, Turkey; 2000. 2000, Vol.244, pp: 154-164.
14- ع دشتی ، ا. حلوایی، "بررسی اثر عملیات حرارتی بر استحکام اتصال آلومینیوم به فولاد در جوش انفجاری"، هفتمین سمینار ملی مهندسی سطح و عملیات حرارتی، دانشگاه صنعتی اصفهان، 1385.
_||_