شماره تلفن : 09307584802

خانه ژورنال دانشجویان ایران

Iranian Students Article House

بررسي روابط ريزساختار/ خاصيت در جوش هاي غيرمشابه بين فولادهاي ضدزنگ آستنيتي و ماتنزيتي

 

An investigation of microstructure/property relationships in dissimilar welds between martensitic and austenitic stainless steels

DOI: https://doi.org/10.1016/j.matdes.2003.10.010

June 2004

 

Abstract

The metallurgical characteristics, tensile, hardness, toughness and corrosion resistance of dissimilar welds between X5CrNi18-10 grade austenitic and X20CrMo13 grade martensitic stainless steel have been evaluated. Both austenitic and duplex stainless steel electrodes were used to join this combination, using multipass manual metal arc welding process. Defect free welds were made with each welding consumable. It was found that the tensile strength of weldment, which was produced by duplex electrode (E2209-17), was slightly lower than that of austenitic electrode (E308L-16). The toughness of the both E2209-17 and E308L-16 deposits was acceptable even at low temperature regardless of heat input. Hardness was increased in both welds made with E2209-17 duplex and E308L-16 austenitic electrode along the X20CrMo13/weld metal fusion boundary due to heat annealing and then following high cooling rate. The pitting corrosion resistance of the weld metal made with E308L-16 and E2209-17 filler metal was found acceptable. Although, heat affected zone in the weldment and X20CrMo13 base metal were affected by electrolytic corrosion. This investigation has shown that both filler metals can be used to join austenitic stainless steel to the martensitic stainless steel

Keywords: Ferritic and martensitic stainless steel, Weldability, Tensile strength, Toughness, Corrosion resistance

 

بررسي روابط ريزساختار/ خاصيت در جوش هاي غيرمشابه بين فولادهاي ضدزنگ آستنيتي و ماتنزيتي

 

چكيده
ويژگي هاي متالورژيكي از قبيل كشش، سختي، چغرمگي و استحكام در برابر خوردگي جوش هاي غيرمشابه بين فولاد ضدزنگ آستنيتي عيار X5CrNi18-10 و فولاد ضدزنگ مارتنزيتي عيار X20CrMo13 مورد ارزيابي قرار گرفت. الكترودهاي فولاد ضد زنگ دولايه و آستنيتي هر دو به منظور اتصال اين تركيب مورد استفاده قرار گرفتند و در اين راه از فرآيند جوشكاري قوس فلز دستي چندگذري استفاده شد. جوش هاي آزاد ناقص همراه با جوش هاي قابل مصرف درست شدند. مشخص شد كه استحكام كششي تكۀ بهم جوش خورده كه توسط الكترود دولايه (E2209-17) ايجاد شده بود، نسبتا كمتر از استحكام كششي الكترود آستنيتي (E308L-16) است. چقرمگي رسوبات E2209-17 و E308L-16 حتي در دماي كم صرف نظر از درونداد گرمايي قابل قبول بود. سختي در هر دو جوش ساخته شده با الكترود آستنيتي E308L-16 و دولايۀ E2209-17 در فيوژن فلزي جوش/ X20CrMo13 به دليل بازپخت گرمايي و پس از سرعت سرمايشي بالا افزايش يافت. مشخص شد كه استحكام در برابر خوردگي متخلخل فلز جوش ساخته شده با فلز پركنندۀ E2209-17 و E308L-16 قابل قبول است. با وجود اين منطقۀ حرارت ديده در فلز پايۀ X20CrMo13 و قطعۀ جوش خورده تحت تأثير خوردگي الكتروليتي قرار گرفت. اين بررسي نشان داده است كه از هر دو فلز پركننده براي اتصال فولاد ضدزنگ آستنيتي به فولاد ضدزنگ مارتنزيتي استفاده كرد.

كليدواژه: فولاد ضدزنگ مارتنزيتي و فريتي، قابليت جوشكاري، استحكام كشش، چغرمگي، استحكام در برابر خوردگي

۱ مقدمه

به دليل استحكام در برابر خوردگي قابل قبول، خواص مكانيكي خوب و به صرفه بودن فولاد ضدزنگ مارتنزيتي، گرايي و كاربرد آن در برخي بخش هاي صنعتي رو به افزايش بوده است. خواص مكانيكي خوب، استحكام در برابر خوردگي قابل ملاحظه و قابليت جوشكاري خوب فولاد ضد زنگ آستنيتي باعث شده كه صنعت اين نوع فولاد راترجيح دهد. با اينحال اطلاعات كمي در مورد روابط خاصيت/ ريزساختار در جوش هاي غيرمشابه بين فولاد ضدزنگ آستنيتي و مارتنزيتي بااستفاده از الكترود فولاد ضدزنگ ودولايه وجد دارد. كاربرد روزافزون فولادهاي ضدزنگ نيازمند درك بهتري از موضوعات مربوط به جوش ها براي فلزات غيرمشابه ميباشد. اتصال مواد غيرمشابه به دليل تفاوت در خواص فيزيكي، شيميايي و مكانيكي فلزات پايۀ جوش خورده در كل بحث برانگيزتر از اتصال فلزات مشابه مي باشد. اين تفاوت ها علاوه بر اين انتخاب فلزات پركنندۀ سازگار با هر دو فلز پايه را دشوار مي كند.
نمودارهاي تشكيل معدودي ازقبيل شافلر، Delong و WRC براي اتصال فلز مشابه و غيرمشابه و پيش بيني ريزساختار وجود دارد. با اينحال اكثر اين نمودارهايي كه اكنون موجود هستند، طرز تشكيل فولاد ضدزنگ مارتنزيتي و فريتي كه داراي فريت بعلاوه منطقۀ مارتنزيت است را نشان نمي دهند. از آنجا كه نمودار WRC-1992 براي پيش بيني فريت توصيه ميشود، با اينحال اعتماد به نمودار شافلر براي پيش بيني مارتنزيت كار عاقلانه اي نيست. نمودار شافلر ريزساختار را به طور دقيق و صحيح پيش بيني نمي كند. بنابراين، مطالعه ايي توسط Kotecki انجام شد. وي در مطالعۀ خود تأثير حجم زياد منگنز فلز پركنندۀ جوش بر رژيم تشكيل در نمودار را بررسي كرد. به اين منظور، با ترسيم اكي والان هاي Crو Ni براي مواد نمودار و اتصال فلزهاي پايه توسط يك خط اتصال به هم، ريزساختار را مي توان با اتصال يك نقطه در امتداد همان خط اتصال (به عنوان نقطۀ مياني) به خط اتصالي براي تركيب فلزي پركننده برآورد كرد. در نتيجه تشكيل فلزي جوش در امتداد خطبين فلز پركننده و نقطۀ مياني فلزي بطوريكه ميزان رقت تحميل مي كند، قرار دارد.
مواد فلزي انتخاب شده برا مطالعۀ كلي شامل فولاد ضدزنگ مارتنزيتي با عيار X20CrMo13 و فولاد ضدزنگ آستنيتي با عيار X5CrNi18-10 بود. از هر دو الكترود جوشكاري قوس فلز دستي فولاد ضدزنگ دولايه و سه لايه براي اتصال اين تركيب با استفاده از پروسۀ جوشكاري قوس فلز دستي چند پاسي استفاده شد. بنابراين، روابط رزساختار/خاصيت بين جوشهاي غيرمشابه فولاد ضدزنگ مارتنزيتي و آستنيتي در اين مطالعه تعيين شد. براي انجام اين كار، رابطۀ بين سخت، استحكام در برابر خوردگي متخلخل و % محتوي فريت مربوط به لايۀ جوش در سرتاسر فلز جوش و جوشكاري بررسي شد. رابطۀ بين ريزساختار و خواص مكانيكي نيز به تفصيل بررس شد.

 

دانلود مقاله انگلیسی و ترجمه کامل فارسی

 

من سامان نصیری نویسنده این مقاله هستم.

تاریخ انتشار: 12 سپتامبر 2020
59 بازدید

مطالب مرتبط

دیدگاه ها

مجوزها و نمادها


logo-samandehi

پل های ارتباطی با ما …

تبریز ، بخش مقصودیه ، خیابان ارتش جنوبی، کوچه شهید شهابی ، بن بست باغچه ، پلاک ۸۷ ، طبقه 4
تلفن تماس : 04135421108-09307584802
ایمیل : entofa@gmail.com


Unit4,No87,Baghcheh Alley,South Artesh ST,Azadi ave,MAGHSUDIYEH, Tabriz, Iran
کلیه حقوق این وب سایت محفوظ می باشد . طراحی و توسعه آلسن وب    All rights reserved © 2020 Entofa