f. kermani
-
در این پژوهش اثر پارامترهای جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی (FSW) بر خصوصیات اتصال غیرهمجنس آلیاژهای آلومینیوم 5083 و فولاد زنگ نزن آستنیتی L316، به ضخامت 4 میلی متر بررسی شده است. سرعت پیشروی ابزار در محدوده 16 تا 25 میلی متر بر دقیقه و سرعت چرخش ابزار برابر با سرعت ثابت 250 دور بر دقیقه در نظر گرفته شد. جهت بررسی ریزساختار مناطق مختلف جوش، میکروسکوپ های نوری و الکترونی روبشی و جهت بررسی خواص مکانیکی، آزمون های سختی و کشش انجام شد. نتایج، تشکیل یک منطقه کامپوزیتی متشکل از ذرات تقویت کننده فولادی در زمینه ریزدانه آلومینیوم در منطقه اغتشاشی را نشان داد. در فصل مشترک فولاد و آلیاژ آلومینیوم، یک لایه ترکیب بین فلزی ناپیوسته به ضخامت حدود 2 میکرومتر مشاهده شد؛ همچنین با انتخاب سرعت چرخش 250 دور بر دقیقه و سرعت پیشروی 16 میلی متر بر دقیقه، استحکام کششی برابر با 298 مگاپاسکال و انعطاف 26 درصد (93 درصد استحکام کششی و 50 درصد انعطاف پذیری آلیاژ آلومینیوم) به دست آمد.
کلید واژگان: اتصال غیرهمجنس, فولاد زنگ نزن آستنیتی L316, آلیاژ آلومینیوم 5083, جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی, ریزساختار, خواص مکانیکیIn this study, the effects of friction stir welding (FSW) parameters on the properties of dissimilar joints formed between 5083 aluminum alloys and 316L austenitic stainless steel, with a thickness of 4 mm, are investigated. The tool speed is varied in the range of 16 to 25 mm/min, while the tool rotation speed is maintained at a constant value of 250 rpm. To examine the microstructure of different weld regions, both optical and scanning electron microscopes are employed. To assess the mechanical properties, hardness and tensile tests are conducted. The results shows the formation of a composite region characterized by steel reinforcement particles dispersed within an aluminum matrix. At the steel-aluminum interface, a single layer of discontinuous intermetallic composition with a thickness of approximately 2 micrometers is observed. Notably, when the rotation speed is set to 250 rpm and the tool speed is 16 mm/min, a tensile strength of 298 MPa and ductility of 26% (93% of the tensile strength and 50% of the ductility of the 5083 aluminum alloy) are achieved.
Keywords: Dissimilar Joint, 316 Austenitic Stainless Steel, 5083 Aluminum Alloy, Friction Stir Welding, Microstructure, Mechanical Properties -
بررسی ریزساختار انجمادی سوپرآلیاژ IN625 لایه نشانی شده روی IN713LC توسط فرایند رسوب نشانی مستقیم لیزری
سوپرآلیاژ اینکونل 713LC یکی از آلیاژهای پرکاربرد دمای بالا است و به دلیل میزان بالای فاز گاماپرایم ناشی از غلطت Ti و Al بیشتر از یک مقدار بحرانی، این آلیاژ ازجمله آلیاژهای جوش ناپذیر محسوب می شود. یکی از روش های اساسی تعمیرات این سری از سوپرآلیاژها روش های روکش کاری لیزری می باشد؛ در این پژوهش زیرلایه IN713LC با پودر اینکونل 625 توسط سیستم رسوب نشانی مستقیم لیزری بازسازی شد. جهت مشخصه یابی آزمون های میکروسکپی نوری و الکترونی، تخلخل سنجی، و پراش پرتوایکس انجام شد؛ نتایج نشان داد در سرعت های بالای روکش کاری لیزری میزان R (نرخ رشد نوک دندریت) افزایش می یابد، در نتیجه نسبت G/R (مادون انجماد ترکیبی) کاهش می یابد و ساختار به سمت دندریتی هم محور میل می کند. به همین دلیل با افزایش سرعت روبش لیزر از 4 به 6 میلی متر بر ثانیه، ساختار دندریتی هم محور افزایش می یابد. نتایج سختی سنجی حاکی از کاهش سختی تا منطقه فصل مشترک از 430 به 370 ویکرز و نوسانات در حدود 50 ویکرز می باشد. به دلیل سرعت انجماد بالا، میانگین فاصله بین بازوهای ثانویه 8/0 در پایین، 01/1 در میانه و 75/1میکرومتر در بالای نمونه به دست آمد. به دلیل سرعت بالای سردشدن تنها کاربیدها و فاز لاوه تشکیل شده است. همچنین نتایج تخلخل سنجی روکش نشان دهنده تخلخل حداکثر 1/0 درصد است.
کلید واژگان: جوش پذیری, بازسازی, اینکونل LC 713, اینکونل 625, رسوب نشانی مستقیم لیزریInvestigating the solidification microstructure of IN625 superalloy cladded by direct laser deposition process on IN713LCInconel 713LC super alloy is one of the most widely used high-temperature alloys. Due to the high level of gamma prime phase caused by Ti and Al alloy more than a critical value, this alloy is considered as one of the non-weldable alloys. One of the basic repair methods of this series of superalloys is laser cladding methods. In this research, the IN713LC substrate was reconstructed with Inconel 625 powder by a direct laser deposition system. To characterize, optical and electron microscopy tests, porosity measurement, and XRD were carried out; The results showed that the R (growth rate of the dendrite tip) increases at high speeds of laser cladding; as a result, the G/R (combined solidification point) ratio decreases, and the structure tends towards the coaxial dendritic direction. For this reason, by increasing the speed of laser scanning from 4 to 6 mm/s, the coaxial dendritic structure increases. The hardness measurement results indicate a decrease in the hardness up to the junction area from 430 to 370 Vickers and fluctuations of about 50 Vickers. Due to the high solidification speed, the average distance between the secondary dendritic arm space was 0.8 at the bottom, 1.01 in the middle, and 1.75 micrometers at the top of the sample. Due to the high cooling speed, only carbides and lava phases are formed. Also, the porosity measurement results of the cladding indicate a maximum porosity of 0.1 percent.
Keywords: Weldability, Rebuilding, Inconel 713LC, Inconel 625, Direct laser deposition -
با توجه به نوع کارایی فولاد PH17-4 در توربین گازی و در تماس ذرات خارجی مانند گردوخاک و اشیا خارجی، رسوب اجرامی نظیر بخارهای روغن حین کار دچار ترک خوردگی، سایش و خوردگی شیمیایی می شوند و از چرخه استفاده خارج می شوند. جایگزینی قطعه به دلیل هزینه بالای مواد مقرون به صرفه نیست. در این پژوهش مقاومت به خوردگی روکش فولاد PH17-4 و استلایت 6 روی زیرلایه فولاد PH17-4 توسط آزمون پلاریزاسیون تافل بررسی شد؛ در منحنی پلاریزاسیون سیکلی برای فولاد PH17-4، چگالی جریان روبش مستقیم کمتر از روبش معکوس است و هیسترزیس مثبت در منحنی پلاریزاسیون سیکلی دیده می شود، همچنین لایه پسیو تشکیل شده جزیی، ناپایدار و شکننده است. در پوشش PH17-4 چگالی جریان روبش مستقیم کمتر از روبش معکوس است و هیسترزیس مثبت در منحنی پلاریزاسیون مشاهده می شود، همچنین لایه پسیو تشکیل شده مقاوم در برابر تشکیل حفرات جدید است. در پوشش استلایت6 مطابق شکل این پوشش از مقاومت به خوردگی حفره ای بالایی نیز در این محلول برخوردار است؛ منحنی هیسترزیس منفی تشکیل داده و منحنی معکوس آن در چگالی جریان های کمتری نسبت به منحنی مستقیم قرار دارد؛ بنابراین نواحی خورده شده قابلیت ترمیم خود را با تشکیل لایه پسیو دارد. با بررسی نتایج مشخص شد سرعت خوردگی پوشش های استلایت6 و فولاد زنگ نزن در مقایسه با زیرلایه 91 و 50 درصد کاهش یافته است.
کلید واژگان: فولاد PH4-17, استلایت 6, مقاومت خوردگی, پلاریزاسیون تافل, رسوب نشانی مستقیم لیزریDue to the efficiency of 17-4PH steel in gas turbines and contact with external particles such as dust and foreign objects, physical deposits such as oil vapors will undergo cracks, wear, and chemical corrosion during operation and will be removed from the cycle of use. Part replacement is not cost-effective due to the high cost of raw materials. In this research, the corrosion resistance of 17-4PH steel cladding and stellite6 on 17-4PH steel substrate was investigated by the Tafel polarization test; In the cyclic polarization curve for 17-4PH steel, the direct scan current density is lower than the reverse scan, and positive hysteresis is seen in the cyclic polarization curve. Also the partially formed passive layer is unstable and fragile. In the 17-4PH cladding, the direct scan current density is lower than the reverse scan, and positive hysteresis is observed in the polarization curve. Also the formed passive layer is resistant to the formation of new holes. In the cover of stellite6, according to the shape of this cover, it has high pitting corrosion resistance in this solution; It forms a negative hysteresis curve and its inverse curve is located in a lower current density than the straight curve; Therefore, the corroded areas can repair themselves by forming a passive layer. By examining the results, it was found that the corrosion rate of stellite6 and stainless steel claddings has decreased by 91% and 50% compared to the substrate.
Keywords: Steel 17-4PH, Stellite 6, Corrosion resistance, Toefl polarization, Direct laser deposition -
هدف از انجام این پژوهش، روکش کاری لیزری پودرهای استلایت 6 و فولاد زنگ نزن PH4-17روی زیرلایه فولاد زنگ نزن PH4-17 و بررسی ریزساختار انجمادی آن است. نتایج نشان داد ریزساختار پوشش استلایت6 دارای فاز زمینه محلول جامد کبالت با ساختار FCC و کاربیدهای Cr7C3 و Cr23C6 است. همچنین مقادیر فاصله دندریت اولیه و فاصله بازوی ثانویه دندریت با دور شدن از فصل مشترک کاهش یافته است؛ دلیل این موضوع مربوط به تفاوت سرعت سرد شدن در نقاط مختلف پوشش است. ریزساختار روکش فولاد زنگ نزن PH4-17 شامل فازهای مارتنزیتی، فریتی و آستنیتی است؛ با توجه به ترکیب شیمیایی یکسانی که زیرلایه با پوشش داشته، درصد وزنی عناصر ازجمله آهن، نیکل، کروم و مس از روکش به سمت فصل مشترک تغییری نداشته و بیانگر یکنواختی ترکیب شیمیایی پوشش و زیرلایه است. ریزسختی محاسبه شده برای روکش استلایت6 ، زیرلایه و پوشش فولاد زنگ نزن PH4-17 به ترتیب در حدود 480 ، 350 و 350ویکرز است. دلیل بیشتر بودن ریزسختی پوشش، وجود کاربیدهای کروم (Cr7C3 و Cr23C6) تشکیل شده در زمینه کبالتی و زمینه محلول جامد کبالتی پوشش است.
کلید واژگان: روکش کاری لیزری, استلایت 6, زنگ نزن PH4-17, ریزساختار انجمادی, سختیThe purpose of this research is to laser cladding of stellite6 and stainless steel 17-4PH powders on the substrate of stainless steel 17-4PH, and investigate its solidification microstructure. The results showed that the microstructure of the stellite6 cladding has a cobalt solid solution ground phase with an FCC structure and Cr7C3 and Cr23C6 carbides. Also, the values of the primary dendrite distance and the distance of the secondary dendrite arm have decreased by moving away from the interface; The reason for this is related to the difference in the cooling rate in different parts of the coating. The microstructure of 17-4PH stainless steel coating includes martensitic, ferritic, and austenitic phases; Due to the same chemical composition of the substrate and the cladding, the weight percentage of elements such as iron, nickel, chromium, and copper did not change from the cladding to the interface. It indicates the uniformity of the chemical composition of the cladding and the substrate. The calculated microhardness for the cladding of stellite6, the substrate and the cladding of stainless steel 7-4PH is about 480, 350, and 350 respectively. The reason for the higher microhardness of the cladding is the presence of chromium carbides (Cr7C3 and Cr23C6) formed in the cobalt field and the cobalt solid solution field of the cladding.
Keywords: Laser cladding, Stellite, 17-4PH stainless, Solidification microstructure, Microhardness
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.