per
انجمن مهندسی متالورژی و مواد ایران
مهندسی متالورژی
1563-1745
2018-03-21
21
1
4
9
10.22076/me.2018.77437.1167
33476
Research Paper
بررسی استحاله تبلور در نوار انجماد سریع شده آلیاژ (Al90Ni8Zr2)98Mm2
Study on crystallization of rapid solidified ribbons of (Al90Ni8Zr2)98Mm2 alloy
حمید رضا عسگری بیدهندی
hr.asgari@gmail.com
1
رضا غلامی پور
rgholamipour@gmail.com
2
فرزاد شهری
fshari@gmail.com
3
دانشجوی دکتری، مهندسی مواد، پژوهشکده مواد پیشرفته و انرژی های نو، سازمان پژوهش های علمی و صنعتی ایران
دانشیار، پژوهشکده مواد پیشرفته و انرژی های نو، سازمان پژوهش های علمی و صنعتی ایران
استادیار، پژوهشکده مواد پیشرفته و انرژی های نو، سازمان پژوهش های علمی و صنعتی ایران
در پژوهش حاضر رفتارتبلور آلیاژ آمورف (Al90Ni8Zr2)98Mm2 با استفاده از روشهای پراش پرتو ایکس (XRD)، گرماسنجی روبشی افتراقی (DSC) و آزمون ریزسختی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور نوارهای آمورف با استفاده از دستگاه مذاب ریسی تولید شدند. ضخامت متوسط نوارهای تولید شده برابر با 20 میکرومتر بود. نتایج آزمون گرماسنجی روبش افتراقی نشان داد که تبلور در آلیاژ آمورف (Al90Ni8Zr2)98Mm2 حداقل در سه مرحله مجزا رخ می دهد. نمودارهای آنالیز حرارتی با استفاده از روش کیسینجر تحلیل شد و انرژی فعال سازی برای مراحل اول، دوم و سوم فرآیند تبلور به ترتیب برابر با 331، 241 و 330 کیلو ژول بر مول بدست آمد. میکروسختی فاز آمورف در دمای اتاق برابر با 413 ویکرز بدست آمد که با انجام عملیات حرارتی به صورت هم دما تا دماهای پیش از دمای مرحله اول فرآیند تبلور به 276 ویکرز کاهش یافت. همچنین با افزایش دمای عملیات حرارتی تا دمایی بعد از مرحله اول تبلور و پس از تشکیل کریستالیتهای α-Al در زمینه آمورف، سختی به 453 ویکرز افزایش یافته است و در نهایت با تشکیل فازهای بین فلزی در دمای K800، مقدار سختی به 269 ویکرز کاهش یافت.
In the present study, crystallization behavior of amorphous (Al90Ni8Zr2)98MM2 alloy have been investigated using X-ray diffraction, differential scanning calorimetry (DSC) and micro-hardness test. For this purpose, amorphous ribbons were manufactured using a melt-spinning apparatus. The average thickness of the produced ribbon was 20 micrometers. The results of the kinetic test showed that the crystallization in the amorphous alloy (Al90Ni8Zr2)98MM2 occurs at least in three steps. DSC graphs were analyzed using Kissinger's method and the activation energy for the first, second and a third stage of crystallization was 331, 241, and 330 kJ/mole, respectively. The results of micro-hardness test showed that the amorphous phase hardness at room temperature was 413 Vickers, which was reduced to 276Hv by isothermal heat treatment at temperatures close to first transformation temperatures. It has been observed that, after heat treatment at a temperature above α-Al phase transformation temperature, the hardness increases to 453Hv. Formation of intermetallic phases at 800K, cause the hardness drop to 269Hv.
https://www.metalleng.ir/article_33476_db4cc5ed552e2b82b9653ecb84cff7f7.pdf
آلیاژ آلومینیوم آمورف
انرژی فعال سازی
تبلور
مذاب ریسی
Amorphous Aluminum Alloy
Activation Energy
Crystallization
Melt-spinning
per
انجمن مهندسی متالورژی و مواد ایران
مهندسی متالورژی
1563-1745
2018-03-21
21
1
46
53
10.22076/me.2018.73226.1155
33488
Research Paper
بررسی رابطه سختی هال ـ پچ در ناحیه همزده جوشهای همزن اصطکاکی فولاد کربنی و فولاد زنگنزن آستنیتی
Investigation of hardness Hall-Petch relationship in the stir zone of fiction stir welds between austenitic stainless steel and plain carbon steel
مصطفی جعفرزادگان
jafarzadegan@eng.ikiu.ac.ir
1
گروه مهندسی مواد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران
جوشکاری همزن اصطکاکی، روشی نوین و موثر برای جوشکاری بسیاری آلیاژهای دارای مشکل جوشکاری و همچنین برای اتصال آلیاژهای غیر همجنس می باشد. در تحقیق حاضر، جوشکاری همزن اصطکاکی برای اتصال غیرهمجنس لب به لب فولاد کم کربن st37 به فولاد زنگ نزن آستنیتی 304 در سرعت های چرخشی مختلف استفاده شده است. نتایج بررسی های آزمایشگاهی نشان داد که ناحیه همزده در فولاد 304 شواهد وقوع بازبلوری پویا را به همراه چگالی متوسطی از نابجایی ها را در خود دارد. ناحیه همزده در فولاد st37 اگرچه در معرض بازبلوری قرار گرفته ولی وقوع استحاله آلوتروپی در حین سرد شدن فولاد پس از جوشکاری، شواهد وقوع بازبلوری را از بین می برد و ریزساختاری حاوی عمدتاً فریت و پرلیت ریز باقی می گذارد. رابطه سختی و ریزساختار از طریق رابطه هال-پچ سختی برای نواحی همزده در هر دو فولاد بررسی گردید. نتایج برازش به روش حداقل مربعات وزنی نشان داد که سختی متوسط نواحی همزده هر دو فولاد طبق رابطه هال-پچ با اندازه دانه، رابطه معکوس دارد. سختی نواحی همزده و فلز پایه فولاد 304 روی یک خط هال-پچ قرار نمی گیرد که این موضوع را می توان به وجود نابجایی های نسبتاً بیشتر ناشی از بازبلوری پویا در نواحی همزده مربوط دانست.
Friction stir welding is a new and effective method for joining the alloys with welding problems and also for the dissimilar alloys. In the present study, friction stir welding is used to join st37 low carbon to 304 stainless steel plates at different tool rotation speeds. The stir zone in the 304 steel shows evidence of dynamic recrystallization with a moderate dislocation density. The stir zone in the st37 steel appears to experience dynamic recrystallization too, although the allotropic transformation during cooling cycle of the welds removes the features of dynamic recrystallization and produces a fine ferrite-pearlite microstructure with a low dislocation density. The relationship between hardness and microstructure is investigated through Hall-Petch equation for the stir zone of both steels. The results of weighted least-squares fit also show that the average hardness of austenite in the 304 steel and ferrite in the st37 steel inside the stir zones has a reverse relation with hardness according to the Hall-Petch equation. The hardness of the base metal and the stir zones of 304 steel does not stand on a same Hall-Petch line that can be attributed to the relatively higher dislocations due to the dynamic recrystallization of stir zones.
https://www.metalleng.ir/article_33488_81717d2b0bc4690e74c29eaa860266f4.pdf
جوشکاری غیرهمجنس همزن اصطکاکی
ریزساختار
سختی
رابطه هال-پچ
Dissimilar Friction Stir Welding
Microstructure
Hardness
Hall-Petch Relationship
per
انجمن مهندسی متالورژی و مواد ایران
مهندسی متالورژی
1563-1745
2018-03-21
21
1
10
15
10.22076/me.2018.77441.1163
33484
Research Paper
معادله رفتاری پایه فیزیکی برای پیش بینی تنش سیلان فولاد میکروآلیاژی در حین تغییرشکل داغ
Physically-based constitutive equation for prediction of the flow stress of microalloyed steel during hot deformation
حامد میرزاده
hmirzadeh@ut.ac.ir
1
دانشیار، دانشکده مهندسی متالورژی و مواد، پردیس دانشکدههای فنی دانشگاه تهران
معادلات رفتاری بر پایه مکانیک نابجایی ها در دماهای نسبتا پایین قابل استفاده هستند. اما برای مدل کردن تنش سیلان در دماهای بالا، نیاز به در نظر گرفتن فرآیندهای نفوذی می باشد. به عبارتی، اثر نرم شوندگی بازیابی و تبلور مجدد دینامیکی باید درنظر گرفته شود. در تحقیق حاضر، یک معادله رفتاری اصلاح شده زریلی-آرم استرانگ برای پیش بینی تنش سیلان دمای بالای یک فولاد میکروآلیاژی ارایه شد که در آن اثرات سخت شوندگی و نرم شوندگی درنظر گرفته شده است. نشان داده شد که رابطه اصلی نمی تواند قسمت نرم شدن منحنی های سیلان که مربوط به تبلور مجدد دینامیکی است را مدل کند و مشخص شد که اصلاحاتی در ثوابت رابطه لازم است تا بازیابی دینامیکی به شکل مناسبی در نظر گرفته شود. از طرف دیگر، برای مدل کردن مناسب داده ها مشخص شد که باید مراحل سخت و نرم شدن را جداگانه در نظر گرفت و از کرنش پیک در رابطه تنش سیلان استفاده کرد. مدل توسعه یافته با وجود پایبندی به اصول مدل زریلی-آرم استرانگ به خوبی توانست تنش سیلان در دمای بالا را پیش بینی کند. در کل می توان این مدل را یک روش مناسب و ساده برای مدل کردن تنش سیلان فولادها دانست.
The constitutive equations based on the dislocation mechanics are applicable at relatively low temperatures. Nevertheless, considering the diffusion processes is necessary for modeling the hot flow stress. In other words, the softening effects of dynamic recovery and recrystallization should be taken into account. In the present work, a modified Zerilli–Armstrong constitutive equation for predicting the hot flow stress of a microalloyed steel was proposed, in which the effects of hardening and softening phenomena were contemplated. It was shown that the original equation is not able to model the softening part of flow curves related to dynamic recrystallization and it was clarified that the constants of the model should be modified for appropriate consideration of the effects of dynamic recovery. On the other hand, it was found that the hardening and softening stages should be separated and the peak strain can be utilized into the flow stress formula. While retaining the general form of the original Zerilli–Armstrong model, the developed constitutive relation was able to appropriately predict the hot flow stress. Conclusively, this constitutive model can be considered as a simple and viable one for modeling the flow stress of steels.
https://www.metalleng.ir/article_33484_41c0e7de2932ae64a077b5802ec1a8a9.pdf
فرآیندهای ترمومکانیکی
معادلات رفتاری
کار گرم
تبلور مجدد دینامیکی
Thermomechanical processing
Constitutive equations
Hot deformation
Dynamic recrystallization
per
انجمن مهندسی متالورژی و مواد ایران
مهندسی متالورژی
1563-1745
2018-03-21
21
1
16
23
10.22076/me.2017.57729.1121
33485
Research Paper
تولید فاز آمورف در سیستمAl80Fe20به روش آلیاژسازی مکانیکی و بررسی پایداری حرارتی آن
Manufacturing of Amorphous Phase in the Al80Fe20 System through Mechanical Alloying and Investigation on the Thermal Stability of Its
حمید سازگاران
hamid.sazegaran@gmail.com
1
جلیل وحدتی خاکی
vahdati@um.ac.ir
2
سید ایمان وهاب زاده
iman.vahabzadeh@yahoo.com
3
استادیار گروه مهندسی صنایع، دانشکده مهندسی، دانشگاه مهندسی فناوریهای نوین قوچان
استاد گروه مهندسی مواد و متالورژی، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد،
کارشناس اداره صنعت، معدن و تجارت استان خراسان رضوی و کارشناسی ارشد مهندسی مواد و متالورژی،
در این پژوهش از فرآیند آلیاژسازی مکانیکی به منظور تولید فاز آمورف در سیستم Al80Fe20 استفاده شد. تغییرات اندازه دانه، رفتار حرارتی و پسماند مغناطیسی نمونههای تولید شده در زمانهای مختلف آسیاکاری مورد مطالعه قرار گرفت. آزمونهای انجام شده بر روی نمونههای آسیاکاری شده شامل پراش اشعه ایکس (XRD)، تعیین پسماند مغناطیس و گرماسنجی پویشی تفاضلی (DSC) میباشد. نتایج حاکی از آن است که در این سیستم، مدت زمان لازم برای رسیدن به فاز آمورف 70 ساعت میباشد. پیکهای مربوط به آزمون گرماسنجی پویشی تفاضلی بیانگر تبلور فاز آمورف در حین حرارتدهی هستند که تشکیل فاز آمورف در طی فرآیند آلیاژسازی مکانیکی را تایید میکند. به علاوه، ادامه آسیاکاری پس از رسیدن به فاز آمورف موجب شکلگیری مجدد فازهای بلورین Al و Al3Fe در آلیاژ مورد مطالعه میشود. همچنین، آمورف شدن آلیاژ تا 70 ساعت آسیاکاری منجر به کاهش پسماند مغناطیس تا T 11/0 و در نتیجه، بهبود رفتار مغناطیسی نرم میشود. کلمات کلیدی: سیستم Al80Fe20، فاز آمورف، آلیاژسازی مکانیکی، زمان آسیاکاری، پسماند مغناطیس.
In this present study, the mechanical alloying technique was used to the amorphization of Al80Fe20 system. The particle size, the thermal behavior, and the magnetic properties were investigated on the milled specimens in the different milling times. The performed tests on the milled specimens included the X-ray diffraction (XRD), determine the magnetic properties, and the Differential scanning calorimetry (DSC). The results were shown that the milling time for the amorphization was 70 h, in this system. The peaks of DSC were demonstrated that the mechanical alloying caused to formation of the amorphous phase. It is noteworthy that increasing the milling time after 70 h caused to formation of the crystalline Al and Al3Fe phases. In addition, the amorphization of used alloy at 70 h caused to decreasing the residual magnetism to 0.11 T and improving the soft magnetic behavior. Keywords: Al80Fe20 system, Amorphous phase, Mechanical alloying, Milling time, Magnetic properties.
https://www.metalleng.ir/article_33485_c09b630dcce516716eeaa763728ce0da.pdf
سیستم Al80Fe20
فاز آمورف
آلیاژسازی مکانیکی
زمان آسیاکاری
پسماند مغناطیس
Al80Fe20 system
Amorphous phase
Mechanical alloying
Milling time
Magnetic Properties
per
انجمن مهندسی متالورژی و مواد ایران
مهندسی متالورژی
1563-1745
2018-03-21
21
1
24
31
10.22076/me.2018.77964.1165
33486
Research Paper
بررسی تاثیر دمای پیرسازی مرحله اول در عملیات پیرسازی دو مرحله ای، بر خواص مکانیکی و ریزساختار آلیاژآلومینیوم- مس- منیزیم
Study on the effect of first step agetemperature on the mechanical properties and microstructure of Al-Cu-Mg alloy intwo steps aging process
بهمن میرزاخانی
b-mirzakhani@araku.ac.ir
1
یوسف پاینده
y-payandeh@araku.ac.ir
2
حامد طالبی
hamedtalebi861@yahoo.com
3
محمد ملکی
mhmmlk72@yahoo.com
4
محسن بهرامی
mohsenbahrami@gmail.com
5
استادیار، دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه علم و صنعت ایران،
استادیار ، گروه مهندسی مواد و متالورژی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اراک،
دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مواد و متالورژی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اراک،
مهندس مواد ، گروه مهندسی مواد و متالورژی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اراک
مهندس مواد، کارشناس تحقیق و توسعه، شرکت تکنو اراک
در این تحقیق، تاثیر دمای مرحله اول پیرسازی در پیرسختی دو مرحله ای بر استحکام، انعطاف پذیری، سختی و ریزساختار آلیاژ آلومینیوم- مس- منیزیم مورد بررسی قرار گرفته است تا ترکیب بهینه ای از استحکام و نرمی حاصل گردد. به این منظور پس از انجام عملیات انحلالی نمونه ها و کوئنچ آنها در آب، ابتدا نمونه ها در سه دمای °C 175، 190، 205 به مدت 2 ساعت پیرسازی تک مرحله ای شدند. سپس نمونه ها بصورت طبیعی برای زمانهای 10، 50، 100 ساعت پیرسازی طبیعی شدند. برای بررسی خواص مکانیکی، تمامی نمونه ها بلافاصله پس از اتمام سیکل ها، تحت آزمایش کشش و بررسی ریزساختاری قرار گرفتند. نتایج نمونه های پیرسازی تک مرحله ای با دو مرحله ای با یکدیگر مقایسه و علاوه بر تاثیر پیرسازی دو مرحله ای، تاثیر دمای مرحله اول نیز مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که پیرسازی طبیعی مرحله دوم با تاثیر بر پایداری رسوبات و ریزساختار منجر به تغییر خواص کششی می گردد. بطوریکه هر چه دمای پیرسازی مرحله اول افزایش می یابد، تاثیر مرحله دوم پیرسازی کمتر می شود. همچنین پیرسازی دومرحله ای با دمای مرحله اول °C190 و زمان پیرسازی طبیعی مرحله دوم h50، به ترکیب بهینه ای از استحکام و نرمی منجر شده است.
In this research, the effect of first step age temperature during two steps aging process on the strength, ductility, hardness and microstructure of Al-Cu-Mg alloy has been investigated to obtain an optimum combination of strength and ductility. After solution treatment and quenching the samples in the water, they have artificially been aged for 2 hours in 175, 190, 205°C. Then the samples were naturally aged for 10, 50, 100 hours. To investigate the mechanical properties, all the samples were subjected to tensile test and microstructure analysis after each cycle. The data of one and two steps aging treatment and also the effect of first step temperature were compared. The results show that second step of natural aging by affecting the stability of precipitates and microstructure leads to change in tensile properties. With increasing the first step aging temperature, the impact of second step aging process decreases. Also two steps aging process with temperature of 190°C in first step and time of 50 hours in naturally aging results in and optimum combination of strength and ductility.
https://www.metalleng.ir/article_33486_7d737a73a52b3cb1ffd331c90615f896.pdf
آلیاژ آلومینیوم-مس-منیزیم
پیرسازی دومرحله ای
خواص کششی
ریزساختار
Al-Cu-Mg alloy
two steps aging
tensile properties
Microstructure
per
انجمن مهندسی متالورژی و مواد ایران
مهندسی متالورژی
1563-1745
2018-03-21
21
1
32
45
10.22076/me.2018.81396.1172
33487
Research Paper
مروری اجمالی بر تاثیر شیوههای مختلف انجام نورد انباشتی بر ریزساختار و ویژگیهای مکانیکی آلیاژهای نانوساختار و نانوکامپوزیتهای بر پایه آلومینیم
A brief review on effect of accumulative roll bonding routes on microstructure and mechanical properties of nanostructure alloys and nanocomposites based on aluminum
حامد روغنی ممقانی
hamed.roghani@gmail.com
1
احسان برهانی
e.borhani@semnan.ac.ir
2
دانشجوی دکتری نانومواد، گروه نانومواد، دانشکده فناوری نانو، پردیس علوم و فناوریهای نوین، دانشگاه سمنان
دانشیار، گروه نانومواد، دانشکده نانوفناوری، پردیس علوم و فناوریهای نوین، دانشگاه سمنان
در سال های اخیر، روش های مبتنی بر تغییر شکل پلاستیک شدید، جهت بهبود ساختار و خواص مکانیکی فلزات مختلف بویژه آلومینیم مورد توجه قرار گرفته اند. از میان روش های مختلف، فرایند نورد انباشتی جهت اصلاح ساختار ورق ها بسیار مورد توجه است. با استفاده از این روش می توان آلیاژهای آلومینیم نانوساختار و نانوکامپوزیت های آلومینیم و ذرات تقویت کننده را ایجاد کرد و همزمان ویژگی های مکانیکی مانند استحکام کششی و سختی را به طرز محسوسی بهبود بخشید. در اغلب پژوهش های صورت گرفته، با انجام نورد انباشتی میانگین اندازه دانه ها به کمتر از 500 نانومتر و استحکام کششی تا بیش از 2 برابر استحکام نمونه آنیل شده اولیه افزایش یافته است. نورد انباشتی می تواند به روش های مختلفی بر ورق ها اعمال شود که تاثیر متفاوتی بر اصلاح ساختار و ویژگی های مکانیکی خواهد داشت. در این مقاله تاثیر روش های مختلف انجام فرایند نورد انباشتی بر ریزساختار و خواص مکانیکی آلیاژهای آلومینیم و کامپوزیت های بر پایه آلومینیم بررسی شده است.
In recent years, methods based on sever plastic deformation have been considered to improve the structure and mechanical properties of various metals, especially aluminum. Among the different methods, accumulative roll boding process is appropriate to improve the structure of metals sheet. Using this method, nanostructured aluminum alloys and aluminum nanocomposites reinforced by particles can be manufactured and simultaneously improve mechanical properties such as tensile strength and hardness. In most researches, after applying of 6 to 8 cycle of accumulative roll boding process the average of grain size reduced to less than 500 nm and the tensile strength increased to more than 2 times of the strength of the annealed aluminum. Accumulative roll boding process can be applied to different sheets in different routes, which will have a different effect on structural modification and mechanical properties. In this paper, the effect of various methods of accumulative roll boding process on microstructure and mechanical properties of aluminum alloys and aluminum based composites has been investigated.
https://www.metalleng.ir/article_33487_248864a5cf853d05e1c7707401776f20.pdf
آلومینیم
تغییر شکل پلاستیک شدید
نورد انباشتی
نانوساختار
نانوکامپوزیت
Aluminum, Severe plastic deformation (SPD)
Accumulative roll bonding (ARB)
Nanostuctures
Nanocomposites
per
انجمن مهندسی متالورژی و مواد ایران
مهندسی متالورژی
1563-1745
2018-03-21
21
1
54
71
10.22076/me.2018.75130.1157
33489
Research Paper
تاثیر ترکیب شیمیایی فلز پرکننده بر خواص اتصال غیرمشابه فولاد AISI316 به فولاد AISI430 جوشکاری شده توسط روش GTAW
The effect of chemical composition of filler metal on properties of dissimilar joint between AISI316 and AISI430 steels welded by GTAW
ایمان رسولی
hamidr818@yahoo.com
1
مهدی رفیعی
rafiei_mahdi@yahoo.com
2
مرکز تحقیقات مواد پیشرفته، دانشکده مهندسی مواد، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی،
مرکز تحقیقات مواد پیشرفته، دانشکده مهندسی مواد، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی،
در این پژوهش اثر فلزات پرکننده مختلف بر خواص اتصال غیرمشابه فولاد زنگ نزن آستنیتی AISI316 به فولاد زنگ نزن فریتی AISI430 بررسی شد. بدین منظور از روش جوشکاری قوسی تنگستن–گاز و فلزات پرکننده ER308L، ER309Lو ERNiCrMo4 با قطر 4/2 میلیمتر استفاده شد. جهت بررسی ریزساختار و مقاطع شکست نمونه های جوشکاری شده از میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، آنالیز طیف نگاری توزیع انرژی (EDS) و آزمون فریت سنجی استفاده شد. جهت بررسی خواص مکانیکی اتصال، از آزمون های کشش، ضربه و ریزسختی سنجی استفاده گردید. نتایج نشان داد که ریزساختار در نمونه جوشکاری شده با فلز پرکننده ER308L آستنیتی همراه با فریت شبکه ای، فریت کرمی شکل و آستنیت ویدمن اشتاتن، در نمونه جوشکاری شده با فلز پرکنندهER309L آستنیتی همراه با فریت اسکلتی و در نمونه جوشکاری شده با فلز پرکننده ERNiCrMo4 کاملاً آستنیتی بود. در آزمون کشش تمامی نمونه ها از فلز پایه فولاد زنگ نزن فریتیAISI430 و بصورت نرم دچار شکست شدند. فلز جوش ER309L انرژی ضربه پایین در حدود 49 ژول و فلزات جوش ER308L و ERNiCrMo4 انرژی ضربه بالا به ترتیب در حدود 120 و 73 ژول نشان دادند. شکست فلز جوش در دو نمونه ER308L و ERNiCrMo4 از نوع نرم و در نمونهER309L نسبت به دو نمونه دیگر تردتر بود. نتایج ریزسختی سنجی نشان داد سختی فلز جوش در نمونه های ER308L و ERNiCrMo4 به دلیل ساختار درون دانه ای ریز و افزایش مرز دانه ها، و همچنین عناصر آلیاژی بیشتر موجودر در فلز جوش ERNiCrMo4 بالاتر از نمونه ER309L می باشد.
In this research, the effect of different filler metals on microstructure and mechanical properties of dissimilar joint between AISI316 and AISI430 stainless steels was studied. For this purpose, GTAW process with ER308L, ER309L and ERNiCrMo4 filler metals with diameter of 2.4 mm were used. Microstructure and fracture surfaces of the welded samples were analyzed by optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and ferritoscopy. Also, the mechanical properties of the joint were evaluated by tension, impact and microhardness tests. The results show that the microstructure in the welded sample with ER308L filler metal was austenitic with lathy and skeletal ferrite and Widmanstatten austenite. In the welded sample with ER309L filler metal the microstructure was composed from austenite with skeletal ferrite and in the welded sample with ERNiCrMo4 filler metal was fully austenitic. In tension test, all samples fractured from AISI430 base metal in a ductile manner. ER309L filler metal indicated low impact energy of about 49 J and ER308L and ERNiCrMo4 filler metals indicated higher impact energy of about 120 and 73 J, respectively. The fracture of the weld metal in the welded samples with ER308L and ERNiCrMo4 filler metals was ductile and in the welded sample with ER309L filler metal was brittle. The results of microhardness test indicated that ER308L and ERNiCrMo4 filler metals had higher microhardness as compared with ER309L filler metal due to the presence of alloying elements, finer microstructure and higher grain boundaries.
https://www.metalleng.ir/article_33489_b6a21d8e667ae100a41701bcc6c5cf6a.pdf
اتصال غیرمشابه
فولاد زنگ نزن فریتی AISI430
فولاد زنگ نزن آستنیتی AISI316
خواص مکانیکی
ریزساختار
Dissimilar joint
AISI430 ferritic stainless steel
AISI316 austenitic stainless steel
Mechanical properties
Microstructure
per
انجمن مهندسی متالورژی و مواد ایران
مهندسی متالورژی
1563-1745
2018-03-21
21
1
72
81
10.22076/me.2018.69675.1148
33490
Research Paper
تاثیر فرآیند فشار داغ بر ساختار و خواص مکانیکی پره متحرک توربین گاز از جنس سوپر آلیاژ پایه نیکل
The effect of hot Isostatic pressing on microstructure and mechanical properties of nickel based gas turbine blade
علی محمد کلاگر
kolagar.alimohammad@mapnamk.com
1
کارشناس ارشد مهندسی مواد از دانشگاه علم و صنعت ایران- شرکت مهندسی موادکاران- گروه مپنا،
ماهیت فرآیند ساخت پرههای توربین گاز به روش ریختهگری دقیق بگونهای است که ریزمکهای انجمادی در مقاطع ضخیم و در فضای بین شاخههای دندریتی در حین انجماد تشکیل میشود. این ریزمکها با تشکیل ترک در شرایط کاری و در نتیجة بارگذاری، موجب کاهش عمر مفید و شکست پیش از موعد پرهها میگردند. در این تحقیق، با استفاده از میکروسکوپهای الکترونی روبشی و نوری مجهز به سیستم تحلیلگر تصویری، تغییرات ساختاری و همچنین میزان ریزمکهای انجمادی پره متحرک توربین گاز از جنس IN738LC در شرایط قبل و بعد از اعمال فرایند فشار داغ مورد بررسی و خواص مکانیکی آنها نیز مورد مقایسه قرار گرفته است. تحقیقات نشان داده است که اعمال فرآیند فشار داغ موجب موجی شدن بیشتر مرزدانه، حذف و یا کاهش میزان ریزمکهای انجمادی، افزایش عمر خزشی و همچنین افزایش درصد ازدیاد طول نسبی در آزمایشهای کشش و خزش گردیده ولی تاثیری بر استحکام تسلیم سوپرآلیاژ پایه نیکل ندارد.
Solidification microporosity forms within dendritic space of gas turbine blades at large section in investment casting. Microporosity content more than permissible limit significantly reduces mechanical properties of turbine blades at the service conditions. In these work effects of Hot Isostatic pressing (HIP) followed by standard heat treatment cycle process on microstructural characteristics such as grain boundaries serration, microporosity content and mechanical properties of Ni-base superalloy IN738LC have been investigated by optical, Scanning Electron Microscopy (SEM) and practical experiments. The results of studies have shown that hot isostatic pressing provides more serration at grain boundary and could mostly eliminate or reduce microporosity, was generated during solidification by means of sintering. HIP is able also to improve creep life and ductility but has no effect on yield stress at tensile experiment. Key Words: Hot Isostatic pressing, Ni-base superalloy, Solidification microporosity, mechanical properties Key Words: Hot Isostatic pressing, Ni-base superalloy, Solidification microporosity, mechanical properties
https://www.metalleng.ir/article_33490_3879bfbcc1b8110ddab599fcf5de3a12.pdf
فرایند فشار داغ
سوپرآلیاژ پایه نیکل
ریزمکهای انجمادی
خواص مکانیکی
Hot Isostatic pressing
Ni-base superalloy
Solidification microporosity
Mechanical properties