• شماره ركورد
    33553
  • پديد آورنده

    مجتبي فربختي

  • عنوان
    تاثير عمليات حرارتي پس از جوش بر ريزساختار و خواص مكانيكي جوش اصطكاكي دوراني ناهمسان فولاد زنگ‌نزن 304 به فولادهاي كربني
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي مواد و متالورژي
  • سال تحصيل
    1401
  • تاريخ دفاع
    1404/05/08
  • استاد راهنما
    دكتر سيد رضا علمي حسيني - دكتر منصور سلطانيه
  • استاد مشاور
    ندارد
  • دانشكده
    مواد و متالورژي
  • چكيده
    در اين پژوهش، تأثير عمليات حرارتي پس‌گرمايش بر استحكام اتصال و ريزساختار جوش ناهمسان فولاد زنگ‌نزن AISI 304 به فولادهاي كربني AISI 1015، AISI 1035 و AISI 1045 جوشكاري‌شده به روش اصطكاكي دوراني بررسي شد. فرآيند جوشكاري در دو زمان اصطكاك 3 و 5 ثانيه انجام شد. نمونه‌هاي جوشكاري‌شده در زمان 5 ثانيه كه بالاترين استحكام را داشتند براي عمليات حرارتي انتخاب شدند. عمليات حرارتي پس از جوش در دماهاي 300، 400 و 500 درجۀ سانتي‌گراد به مدت 1 ساعت انجام شد و نمونه‌ها در هوا سرد شدند. آزمايش كشش در نرخ كرنش‌ 1 ميلي‌متر بر دقيقه مطابق استاندارد ASTEM E8 انجام شد. آزمايش سختي‌سنجي نيز از مقطع اتصال تحت بار 100 گرم به منظور رسم پروفيل سختي صورت گرفت. ريزساختار و سطح شكست جوش به كمك ميكروسكوپ نوري، ميكروسكوپ الكتروني روبشي بررسي شد. همچنين، مشخصه‌يابي عنصري و فازي نمونه‌ها با استفاده از پراش پرتوي ايكس و طيف سنجي پراش انرژي پرتو ايكس بررسي شد. نتايج آزمايش پراش اشعه ايكس، تشكيل كاربيد كروم در دماهاي بالا، كاهش تنش پسماند و جابجايي پيك‌ها را با انجام عمليات حرارتي را نشان داد. استحكام اتصال با افزايش زمان جوشكاري تا 5 ثانيه و دماي عمليات حرارتي، تا دماي 400 درجۀ سانتي‌گراد افزايش يافت و پس از آن در دماي 500 درجۀ سانتي‌گراد افت كرد. حداكثر استحكام در اتصال فولاد AISI 1035 در زمان جوشكاري 5 ثانيه با 4/698 مگاپاسكال حاصل شد و پس از انجام عمليات حرارتي در 400 درجۀ سانتي‌گراد به 4/728 مگاپاسكال رسيد. حداكثر درصد ازدياد طول مربوط به نمونۀ HTA500 با مقدار 32/8 درصد بود. بررسي‌هاي ريزساختاري وجود كاربيد كروم و دانه‌هاي تبلورمجدديافته را در مقطع اتصال نشان داد. سطح شكست اتصال نيز با افزايش زمان جوشكاري تردتر و با افزايش دماي عمليات حرارتي نرم‌تر شد. همچنين، شكست در اتصال فولاد AISI 1035 در نزديكي مقطع جوش رُخ داد كه حاصل آن ازدياد طول كم‌تر بود. در نمونه‌هاي A5، B5 و C5 متوسط سختي ناحيۀ جوش به ترتيب 273، 346 و 359 ويكرز بود كه با انجام عمليات حرارتي در 500 درجۀ سانتي‌گراد در نمونه‌هاي به 251، 314 و 314 ويكرز كاهش يافت.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1404/05/14
  • عنوان به انگليسي
    Effect of post-weld heat treatment on the microstructure an‎d mechanical properties of rotary friction welding of 304 stainless steel to carbon steel
  • تاريخ بهره برداري
    7/30/2026 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    مجتبي فربختي

  • چكيده به لاتين
    In this study, the effect of post-weld heat treatment on the joint strength an‎d microstructure of dissimilar welds between stainless steel 304 an‎d carbon steels AISI 1015, AISI 1035, an‎d AISI 1045, welded by rotary friction welding, was investigated. The welding process was carried out at two friction times of 3 an‎d 5 s. The samples welded at 5 s, which exhibited the highest strength, were selec‎ted for heat treatment. The post-weld heat treatment was performed at temperatures of 300, 400, an‎d 500°C for 1 hour, an‎d the samples were air-cooled. The tensile test was conducted at a strain rate of 1 mm/min according to ASTM E8 stan‎dard. Hardness testing was also performed on the cross-section of the joint under a 100 g load. The microstructure an‎d fracture surface of the welds were examined using an optical microscope an‎d a scanning electron microscope. Additionally, elemental an‎d phase characterization of the samples was carried out using X-ray diffraction (XRD) an‎d energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS). The results of the X-ray diffraction test showed the formation of chromium carbide at higher temperatures, a reduction in residual stress, an‎d peak shifts as a result of the heat treatment. The joint strength increased with the welding time up to 5 s an‎d with the heat treatment temperature up to 400°C, after which it decreased at 500°C. The maximum joint strength was achieved in the AISI 1035 steel weld at a 5 s welding time, reaching 698.48 MPa, an‎d after heat treatment at 400°C, it increased to 728.45 MPa.The highest elongation was also observed in the HTA500 sample, which increased from 6.86% to 8.32% after heat treatment at 500°C. Microstructural analysis revealed the presence of chromium carbide an‎d recrystallized grains at the weld interface. The fracture surface of the joint became more brittle with increased welding time an‎d softer with higher heat treatment temperatures. Additionally, in the AISI 1035 steel joint, a fracture occurred near the weld zone, resulting in lower elongation. In the A3, A5, B3, B5, C3, an‎d C5 samples, the average hardness of the weld zone was 261, 273, 341, 346, an‎d 359 Vickers, respectively. After heat treatment at 500°C, the hardness values decreased to 251, 314, an‎d 314 HV in the HTA500, HTB500, an‎d HTC500 samples, respectively.
  • كليدواژه هاي فارسي
    جوشكاري ناهمسان , جوشكاري اصطكاكي , جوشكاري فولاد , عمليات حرارتي پس از جوش , خواص مكانيكي
  • كليدواژه هاي لاتين
    Dissimilar welding , Friction welding , Steel welding , Post–welding heat treatment , mechanical properties
  • Author
    Mojtaba Farbakhti
  • SuperVisor
    Seyed Reza Elmi Hosseini an‎d Mansour Soltanieh