6895

اتصال احتراقي فولاد زنگ نزن به فولاد كم آلياژ

كارشناسي

مهندسي مواد و متالورژي گرايش استخراجي

1399

دكتر ماندانا عادلي-دكتر منصور سلطانيه

1399/07/21

مهندسي مواد و متالورژي

در تحقيق حاضر، امكان‌پذيري اتصال فولاد زنگ‌نزن آستنيتي 316 به فولاد كم آلياژ VCN 150 و پارامترهاي موثر بر آن به كمك سنتز احتراقي لايه‌ي واسط نيكل-تيتانيم مورد بررسي قرار گرفت. براي اين منظور، در ابتدا پودرهاي نيكل و تيتانيم با خلوص بالاي 90% و اندازه دانه‌ي به ترتيب 30 و 45 ميكرون به نسبت 1:1 با هم مخلوط و با فشار kN100 پرس شدند. قرص تشكيل شده به عنوان لايه‌ي واسط در ميان دو نمونه‌ي استوانه‌اي شكل از جنس‌هاي فولاد زنگ‌نزن 316 و فولاد كم آلياژ VCN 150 به صورت ساندويچي قرار گرفت و اين مجموعه پس از قرارگيري در بين يك استوانه‌ي گرافيتي توخالي، در كوره‌ي القايي مورد سنتز احتراقي انفجاري واقع شد. مشاهدات صورت‌گرفته حاكي از آن بود كه اعمال فشار به مجموعه حين واكنش سنتز، يكي از پارامترهاي اصلي در ايجاد چسبندگي بين نمونه‌ها و كاهش تخلخل‌هاي موجود در لايه‌ي سنتز‌شده است. نتايج آناليز SEM-EDS از قرص پودري بيانگر اين بود كه فاز اصلي تشكيل‌شده پس از انجام واكنش سنتز NiTi بوده و در بعضي مناطق به صورت محدود فاز NiTi2 نيز تشكيل شده‌است. پارامتر تعيين‌كننده‌ي ديگر براي انجام واكنش سنتز به صورت كامل و همچنين ايجاد چسبندگي بين لايه‌ي واسط و دو زيرلايه‌ي فولادي، ارتفاع قرص پودري است. آزمايش‌هاي انجام‌گرفته نشان داد كه وجود ارتفاع بهينه براي مخلوط پودري از فاكتورهاي ضروري براي امكان‌پذيري يك اتصال مطلوب است. در اين تحقيق ارتفاع بهينه‌ي قرص پرس شده mm 3 لحاظ شد چرا كه در نمونه‌ي با ارتفاع قرص mm 2 چسبندگي به هيچ يك از دو زيرلايه‌ي فولادي اتفاق نيفتاد و در مورد نمونه‌ي داراي ارتفاع قرص mm 4، واكنش سنتز به صورت كامل انجام نشد.