1403/05/01
حسین مستعان

حسین مستعان

مرتبه علمی: دانشیار
ارکید: https://orcid.org/0000-0003-3890-5502
تحصیلات: دکترای تخصصی
اسکاپوس: 35737672000
دانشکده: دانشکده فنی مهندسی
نشانی: دانشگاه اراک، گروه مهندسی مواد و متالورژی
تلفن:

مشخصات پژوهش

عنوان
توسعه اتصالات ذوبی غیر مشابه فولاد 4130 به فولاد زنگ نزن آستنیتی 201 و بررسی اثر فلزات پرکننده مختلف با هدف دستیابی به خواص مکانیکی و مشخصه های ریز ساختاری بهبود یافته با استفاده از روش قوسی تنگستن-گاز
نوع پژوهش
مقاله چاپ‌شده
کلیدواژه‌ها
اتصال غیرمشابه، جوشکاری قوسی تنگستن-گاز، فولاد زنگ نزن آستنیتی201، فولاد کم آلیاژ 4130، خواص مکانیکی، ریزساختار
سال 1397
مجله نشريه علوم و فناوري جوشكاري ايران
شناسه DOI
پژوهشگران حسین مستعان ، فردین نعمت زاده ، علی سنبلی

چکیده

در این پژوهش، جوشکاری غیرمشابه فولاد کم آلیاژ 4130 به فولاد زنگ نزن آستنیتی 201 به روش قوسی تنگستن-گاز مورد بررسی قرار گرفت. از چهار فلز پرکننده اینکونل 82 (ERNiCr-3)، فولادهای زنگ نزن آستنیتی ER308L، ER309L و فولاد کم آلیاژ ER80S-B2 برای این منظور استفاده شد. پس از جوشکاری ریزساختار مناطق مختلف هر اتصال و همچنین سطح مقاطع شکست با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد بررسی قرار گرفت. جهت بررسی خواص مکانیکی اتصال از آزمایش کشش استفاده گردید. در آزمایش کشش، نمونه جوش داده شده با فلز پرکننده ERNiCr-3 از مرکز جوش دچار شکست شد و سایر فلزات پرکننده از فولاد پایه 4130 دچار شکست شدند که این امر به دلیل پایین بودن استحکام فولاد 4130 نسبت به فولاد زنگ نزن آستنیتی 201 بود. همچنین به دلیل تشکیل ترکیباتی از جمله NbC در ساختار مرکز جوش فلز پرکننده ERNiCr-3، این نمونه از مرکز جوش دچار شکست گردید. مشاهدات انجام شده توسط SEM نشان داد که در آزمایش کشش، شکست نمونه مربوط به فلز پرکننده ERNiCr-3 به صورت نیمه ترد می باشد و سایر فلزات پرکننده به صورت نرم می باشد. بررسی ها نشان داد فلز پرکننده ERNiCr-3 دارای ساختار کاملا آستنیتی بوده و از دانه های هم محور تشکیل شده است و هیچ گونه ترکی در آن مشاهده نشد. فلزات پرکننده ER308L و ER309L دارای ریز ساختار سلولی-دندریتی بوده و به دلیل وجود فازهای فریت دلتا در نواحی بین دندریتی آستنیت زمینه هیچ گونه ترکی در این اتصال مشاهده نشده است. ریزساختار فلز پرکننده ER80S-B2 به صورت صفحات مارتنزیت لایه ای بود همچنین در این اتصال نیز هیچ گونه ترک انجمادی رخ نداد. پس از بررسی تمامی نتایج بدست آمده سیم جوش فولاد زنگ نزن آستنیتی ER308L به دلیل دارا بودن ساختاری منعطف تر نسبت به نمونه جوشکاری شده توسط فلز پرکننده ER80S-B2 مناسب ترین انتخاب برای اتصال غیر مشابه فولاد زنگ نزن 201 به فولاد کم آلیاژ 4130 تشخیص داده شد.