عنوان

سازوکار تحولات ریزساختاری فلز جوش ناشی از حضور آخالها در جوشکاری زیرپودری فولاد کم آلیاژی

IR

۴۱۰۱پ

فارسی

IR

سازوکار تحولات ریزساختاری فلز جوش ناشی از حضور آخالها در جوشکاری زیرپودری فولاد کم آلیاژی

[پایان‌نامه]

Mechanism of Weld Metal Inclusion Assisted Microstructural Evolution of Low Alloy Steel in Submerged Arc Welding

/جواد میلانی

: مهندسی مواد

، ۱۳۹۹

۱۲۸ص.

:

زبان: فارسی

زبان چکیده: فارسی

چاپی - الکترونیکی

مصور، جدول، نمودار

دکتری

مهندسی مواد- جوشکاری

۱۳۹۹/۰۷/۰۱

صنعتی سهند

هدف از پژوهش حاضر مطالعه تأثیر آخال‌ها بر تحولات ریزساختاری فلز جوش در جوشکاری زیرپودری فولاد کم آلیاژیAPI ۵X-L۶۵ است .بدین منظور اثر آخال‌ها در ارتباط با حرارت ورودی، اندازه دانه آستنیت اولیه و ترکیب شیمیایی فلز جوش بر مورفولوژی فریت تشکیل شده در ریزساختار فلز جوش مطالعه شد .برای ایجاد آخال‌هایی با اندازه و ترکیب شیمیایی مختلف از دو نوع پودر جوشکاری با اندیس بازیسیته ۰/۷۲ و ۰/۸۲ و سه سطح حرارتی ورودی جوش ۱/۶، ۲ و kJ/mm ۲/۴ استفاده شد .نتایج حاصل نشانگر افزایش تحولات ریزساختاری درون دانه‌ای فریت سوزنی و فریت چند وجهی با افزایش حرارت ورودی است .افزایش حرارت ورودی سبب افزایش متوسط اندازه آخال‌های تشکیل شده در ریزساختار می‌شود که تحلیل آماری آخال‌ها در نمونه‌های مختلف نشان می‌دهد که ۹۰ آخال‌های با اندازه کوچکتر از إ m۱ در مرزدانه‌ها و آخال‌های با اندازه بزرگتر، اغلب در داخل دانه‌ها قرار گرفته‌اند .بنابراین با افزایش میزان حرارت ورودی، مکان‌های مرجح جوانه‌زنی درون دانه‌ای به دلیل افزایش آخال‌های با اندازه بزرگتر افزایش یافته و تحولات ریزساختاری درون دانه‌ای تسهیل می‌شود .علاوه بر این، در حرارت‌های ورودی بالاتر به دلیل کاهش فراوانی آخال‌های با اندازه کوچکتر از إ m۱ نقش ممانعت کنندگی آنها در برابر حرکت مرزدانه‌های آستنیت اولیه کاهش یافته و اندازه دانه آستنیت افزایش می‌یابد که به دلیل افزایش سطح موثر دانه‌ها نسبت به مرزدانه‌ها، تحولات ریزساختاری درون دانه‌ای تسهیل می‌گردد .مطالعه ترکیب شیمیایی نمونه‌های مختلف جوش نشان می‌دهد که تغییر ترکیب شیمیایی آخال‌های تشکیل شده در ریزساختار تأثیر چندانی بر ترکیب شیمیایی فلز جوش نمی‌گذارد .ضمن اینکه تغییرات جزئی ترکیب شیمیایی فلز جوش نیز تأثیری بر تحولات ریزساختاری نمی‌گذارد .آخال‌های چند جزئی عمل کننده به عنوان مکان‌های مرجح جوانه‌زنی فریت سوزنی تحت عنوان آخال‌های فعال تشخیص داده شدند .این آخالها علیرغم اینکه اندازه‌های مختلف و توزیع متفاوتی از عنصر تیتانیم را نشان می‌دهند ولی منطقه تخلیه شده از منگنز در اطراف آنها مشاهده نمی‌شود .لایه تیتانیمی مشاهده شده در اطراف آخال‌های فعال به عنوان فاز TiO شناسایی شد که پره‌های فریتی جوانه‌زده از این فاز دارای رابطه کریستالوگرافیکیNutting - Bakerبا آن هستند .علاوه بر آن، مشخص گردید که رشد پره‌های فریتی به میزان انحراف از رابطه کریستالوگرافیکیSachs - Kurdjumovبین پره فریتی و آستنیت اولیه وابسته است و با افزایش آن، رشد فریت محدودتر می‌شود .از نظر خواص مکانیکی نمونه‌های جوشی که فریت سوزنی بخش قابل توجهی از ریزساختار جوش آنها را تشکیل می‌دهد خواص کششی و مقاومت به ضربه بالاتری را نشان می‌دهند

The aim of the present study was to investigate the effect of inclusions on the microstructural evolution of the weld metal in API5L-X65 low alloy steel submerged arc welding. For this purpose, the effect of inclusionss in relation to the input heat, primary austenite grain size and chemical composition of the weld metal on the morphology of the ferrite formed in the microstructure of the weld metal was studied. To create inclusions with different sizes and chemical composition, two types of welding fluxes with basicity index of 0.72 and 0.82 and three heat inputs of 1.6, 2 and 2.4 kJ / mm were used. The results show an increase in transgranular evolution of acicular ferrite and polygonal ferrite with increasing heat input. Increasing the heat input increases the average size of inclusions formed in the weld microstructure. Statistical analysis of inclusions in different samples shows that 90 of inclusions smaller than 1 mm are in grain boundaries and larger inclusions often located inside the grains. Therefore, with increasing the heat input, the preferred nucleation sites within the grain are increased due to the increase of larger size inclusions and the microstructural evolutions within the grain are facilitated. In addition, at higher heat inputs, due to the reduction in the frequency of inclusions smaller than 1 m 1, their role of inhibiting the movement of primary austenite grain boundaries decreases and the austenite grain size increases due to the increase in surface area. Effectiveness of grains relative to grain boundaries, microstructural evolutions within the grain are facilitated. The study of the chemical composition of different welding samples shows that the change in the chemical composition of the inclusions formed in the microstructure has little effect on the chemical composition of the weld metal. In addition, minor changes in the chemical composition of the weld metal do not affect the microstructural evolutions. Multi-component inclusions acting as the preferred sites of acicular ferrite nucleation were identified as active inclusions. Although these inclusions show different sizes and different distributions of the element titanium, no depleted area of manganese is observed around themThe observed titanium layer around the active inclusions was identified as the TiO phase, from which the nucleated ferrite lathes of this phase have a Baker-Nutting crystallographic relationship. In addition, it was found that the growth of ferrite lathes depends on the deviation from the Kurdjumov-Sachs crystallographic relationship between the ferrite lath and the primary austenite, and as it increases, the ferrite growth becomes more limited. In terms of mechanical properties, welded specimens, in which acicular ferrite forms a significant part of the weld microstructure, show higher tensile properties and impact resistance.

ba

Mechanism of Weld Metal Inclusion Assisted Microstructural Evolution of Low Alloy Steel in Submerged Arc Welding

جوشکاری زیرپودری

فولاد کم آلیاژی

تحولات ریزساختاری

مورفولوژی های فریت

آخال

Submerged Arc Welding, Low Alloy Steel, Microstructural Evolutions, Ferrite Morphologies, Inclusion

جوشکاری زیرپودری، فولاد کم آلیاژی، تحولات ریزساختاری، مورفولوژی های فریت، آخال

میلانی، جواد

سعید، توحید، استاد راهنما

ایران

20230913

مواد ،۷۰۶۴۰ ،۱۳۹۹

ی‌ژایلآ م‌ک‍ دلاوف‍ ی‌ردوپریز ی‌راکشوج‍ رد اهلاخآ روضح‍ زا ی‌شان‍ ش‌وج‍ زلف‍ ی‌راتخاسزیر ت‌لاوحت‍ راکوزاس‍.pdf

عادی

عادی

41011.pdf

p70640.pdf

0

ایمانی

متن

0

پ۴۱۰۱

فارسی

نمایه‌سازی قبلی

pe

TF

92029

1

a

Y