ارزیابی ریزساختار و مقاومت به ضربه اتصال غیر مشابه فولاد زنگ نزن آستنیتیAISI201 به فولاد کم آلیاژAISI4130

در این پژوهش، جوش کاری غیرمشابه فولاد زنگ نزن آستنیتی 201 به فولاد کم آلیاژ 4130 به روش قوسی تنگستن-گاز مورد بررسی قرار گرفت. از چهار فلز پرکننده اینکونل (ERNiCr-3) 82، فولادهای زنگ نزن آستنیتی ER308L، ER309L و فولاد کم آلیاژ ER80S-B2 برای این منظور استفاده شد. پس از جوش کاری فصل مشترک مناطق مختلف هر اتصال، مناطق متاثر از حرارت 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 آزمون ضربه و ریز سختی سنجی بررسی استفاده گردید. در آزمون ضربه فلزات پرکننده، فلز جوش ER308L با 83 ژول بیشترین و فلز جوش ERNiCr-3 با 41 ژول کمترین میزان انرژی شکست ضربه را دارا میباشند. همچنین نتایج حاصل از آزمون ریز سختی سنجی نشان داد بیشترین سختی در بین فلزات جوش، مربوط به نمونه جوش داده شده با فلز پرکننده ER80S-B2 می باشد که علت این امر وجود ساختار مارتنزیتی در فلز جوش این نمونه میباشد. مشاهدات انجام شده توسط SEM نشان داد که در آزمون ضربه، شکست نمونه مربوط به فلز پرکننده ERNiCr-3 به صورت نیمه ترد میباشد و سایر فلزات پرکننده به صورت نرم میباشد. بررسیها نشان داد فلز پرکننده ERNiCr-3 دارای ساختار کاملا آستنیتی بوده و از دانه-های هممحور تشکیل شده است و هیچگونه 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 هیچگونه ترکی در این اتصال مشاهده نشده است. ریزساختار فلز پرکننده ER80S-B2 به صورت صفحات مارتنزیت لایه ای بود همچنین در این اتصال نیز هیچگونه ترک انجمادی رخ نداد. پس از بررسی تمامی نتایج بدست آمده سیم جوش فولاد زنگ نزن آستنیتی ER308L مناسبترین انتخاب برای اتصال غیر مشابه فولاد زنگ نزن 201 به فولاد کم آلیاژ 4130 تشخیص داده شد.

کلیدواژه ها:

اتصال غیرمشابه ، جوشکاری قوسی تنگستن-گاز ، فولاد زنگ نزن آستنیتی201 ، فولاد کم آلیاژ 4130 ، خواص مکانیکی ، ریزساختار