امکان‌سنجی انجام اتصال بین فولاد زنگ نزن آستنیتی AISI321 با سوپر آلیاژ اینکونل 600
چکیده
در این تحقیق امکان اتصال بین فولاد زنگ نزن آستنیتی AISI321 با سوپر آلیاژ اینکونل 600 موردبررسی قرار گرفت. در همین راستا از آزمون متالوگرافی، رادیوگرافی، آزمون سختی سنجی، آزمون کشش، آزمون آنالیز نقطه‌ای، آزمون SEM به‌صورت خطی و آزمون SEM LEMENT MAP (گراف رنگی عناصر)، برای بررسی کیفیت جوش استفاده شد و نتایج نشان داد که امکان اتصال به‌صورت مطلوب وجود دارد و نتایج به‌صورت زیر است:
1- متالوگرافی برای ریزساختار فلز پایه وناحیه جوش انجام شد.
2- تست رادیوگرافی برای جوش حاصله انجام گرفت.
3- آزمون سختی سنجی برای فلز پایه و ناحیه جوش صورت پذیرفت.
4- آزمون کشش برای فلز پایه و قسمت جوش انجام گرفت.
5- تست آنالیز نقطه ای بر حسب درصد کربنی و وزنی برای قسمت جوش و فلز پایه انجام شد.
6- آزمون SEM به صورت خطی برای فلز پایه و حوضه جوش انجام گرفت.
7- آزمون SEM LEMENT MAP برای فلز پایه و ناحیه جوش انجام گرفت.
واژگان کلیدی :
فولاد ضدزنگ آستنیتی، AISI321 ، اینکونل 600.
فهرست مطالب
1-2-اهمیت و ضرورت انجام تحقيق.. 3
فصل دوم: پیشینه و ادبیات نظری تحقیق.. 5
2-1- تعريف واژهها و اصطلاحات فني و تخصصی (به‌صورت مفهومی و عملیاتی): 6
2-1-1-فولاد زنگ نزن آستنیتی.. 6
2-1-2-ترکیب شیمیایی و کاربرد فولاد زنگ نزن آستنیتی.. 7
2-1-3- ریزساختار فولاد زنگ نزن آستنیتی.. 8
2-1-4- خواص مکانیکی فولاد زنگ نزن آستنیتی.. 12
2-1-5-1- ترکیب شیمیایی اینکونل.. 14
2-1-6-1-در صد ترکیب‌های شیمیایی عناصر. 16
فصل چهارم: یافته‌های تحقیق.. 21
4-1- متالوگرافی فلز جوش و فلز پایه و الکترود اینکونل.. 22
4-2- متالوگرافی فلز پایه استیل AISI321. 22
4-3- ساختار میکروسکپی در ناحیه جوش… 23
4-4- متالوگرافی الکترود اینکونل 600. 23
4-5- آزمون رادیوگرافی هم از فلز پایه و هم از فلز جوش… 24
4-6- آزمون سختی سنجی فلز پایه و فلز جوش… 25
4-7- آزمون کشش هم از فلز پایه و هم از فلز جوش… 27
4-8- آزمون آنالیز نقطه‌ای هم از فلز پایه و هم از فلز جوش… 30
4-9- نتایج آزمون SEM به‌صورت آنالیز خطی.. 33
4-10- نتایج آزمون SEM Lement Map. 35
فهرست اشکال
شکل 2-1: نمودار حلالیت کربن در فولادهای زنگ نزن آستنیتی.. 9
شکل 2-3: تصویری از ورق نازک اینکونل پس از 2 ساعت تابکاری در دمای 1060 درجه سانتی گراد و آبدهی در آب 10
شکل 2-4: نمایش رسوب‌های کاربیدی تقریباً پیوسته در مرزدانه‌ها 11
شکل 4-1: تصوير نوري از ريزساختار فولاد زنگ نزن آستنيتي ASIS321. 22
شکل 4-2: ریزساختار ناحیه جوش توسط ميكروسكوپ نوري.. 23
شکل 4-3: ريزساختار اينكونل 600 اچ شده با محلول ماربل. 24
شکل 4-6: آنالیز نقطه ای از فلز پایه استاندارد مرجع آزمون: ISO 5779. 30
شکل 4-7: آنالیز نقطه ای از فلز جوش استاندارد مرجع آزمون: ISO 5779. 31
شکل 4-8: آنالیز خطی استاندارد مرجع آزمون:ISO 5779. 33
فهرست جداول
جدول 2-1: ترکیب شیمیایی و کاربرد بعضی فولادهای زنگ نزن آستنیتی.. 7
جدول 2-2: خواص کششی بعضی فولادهای زنگ نزن آستنیتی،در دمای محیط، درشرایط تابکاری.. 14
جدول 2-3: آنالیز شیمیایی چند نوع آلیاژ اینکونل.. 14
جدول 2-4: درصد ترکیب‌های شیمیایی عناصر. 16
جدول 4-1: نتایج رادیوگرافی.. 25
جدول 4-2: آزمون سختی سنجی.. 26
جدول 4-3: آزمون کشش از فلز پایه. 28
جدول 4-4: آزمون کشش از فلز جوش 29
فهرست نمودارها
منابع فارسی
- جفزی هیکس، جان (1384)، جوشکاری فولاد، ترجمه دفترفنی شرکت کرمیت پارس، تهران، کرمیت پارس.
- جولازاده، محمدحسن (1392)، مرجع فولاد 1392، تهران: آهن و فولاد.
- مرعشی، مرعش (1375)، متالورژی کاربردی فولادها (2)، تهران: شرکت نورد و تولید قطعات فولادی
- نشاطی، محمدحسین (1389)، راهنمای انتخاب و کاربرد فولاد ابزار، تهران: آهن و فولاد.
- وست، آتورسی (1384)، کلید فولاد = Stahlschlussel، ترجمه احمد ساعتچی و حسین ادریس، تهران: ارکان.
- ولی نژاد، عبدالله (1391)، جداول و استانداردهای فولاد: کلید فولاد، تهران: طراح.
منابع انگلیسی
- Ally Digest SourceBook:Stainless Steel, ASM Internationl, 2000
- Austenitic stainless steel to nickel-based alloy Inconel 657″, journal of materials processing technology, 2009, vol.209, pp. 3628–3639.
- A. SIREESHAM, “microstructural features of dissimilar welds between 316L Austenitic stainless steel and alloy 800”, materials science and engineering A,2007, vol.292, pp.74-82.
- F. Noecker, j.n. DUPONT, “Metallurgical investigation into ductility dip cracking in welds between AISI 310 austenitic stainless steel and Inconel 657”, Journal of Materials.
- F. Noecker, j.n. DUPONT, “Metallurgical investigation into ductility dip cracking in Ni-based alloys”, PartI,Welding Journal, 2009, Vol. 88(1), 7-20.
- Naffakh, M. Shamanian, F. Ashrafizadeh, “Microstructural evolutions in dissimilar welds between AISI 310 austenitic stainless steel and Inconel 657”, Journal of Materials Science, 2010, Vol. 45, pp. 2564–2573.
- Naffakh, M. Shamaniyan, F. Ashrafi Zadeh, “Dissimilar welding of AISI 310 austenitic stainless steel to nickel-based alloy Inconel 657”, journal of materials processing technology, 2009, vol.209, pp. 3628–3639.
- N. Dupont, J.C. Lippold, S.D. Kiser, “Welding Metallurgy and Weldability of Ni-based alloys”, PartI,Welding Journal, 2009, Vol. 88(1), 7-20.
- W. Structure and Properties of Engineering Materials, McGraw-Hill, 1987