شماره ركورد
34457
پديد آورنده
سيد علي موسوي محمدي
عنوان
بررسي اثر زمان اصطكاك، فشار فورج و تركيب شيميايي فولاد ساده كربني بر خواص مكانيكي و ريزساختار جوش ناهمسان فولاد زنگ نزن 304 به فولاد ساده كربني توليد شده به روش جوشكاري اصطكاكي دوراني
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
ارشد متالورژي جوشكاري
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/06/30
استاد راهنما
سيد رضا علمي حسيني
استاد مشاور
ندارد
دانشكده
مهندسي مواد
چكيده
در اين پژوهش، تاثير تغييرات پارامترهاي زمان اصطكاك و فشار فورج بر روي خواص مكانيكي و ريزساختاري جوش اصطكاكي دوراني ناهمسان سه فولاد Ck15، Ck30 و Ck45 به فولاد زنگ¬نزن 304 مورد بررسي قرار گرفته است. در فاز اول پروژه، با ثابت نگه داشتن مقادير سرعت دوراني، فشار فورج و فشار اصطكاك (به ترتيب 1500 دور بر دقيقه، 40 بار و 40 بار) زمان اصطكاك به ترتيب 1، 3 و 5 ثانيه تعيين شد. پس از تعيين زمان بهينه (كه 5 ثانيه بود)، تمام متغييرها ثابت نگه داشته شدند و تنها فشار فورج در مقادير 20، 40 و 80 بار در اين فرآيند مورد بررسي قرار گرفت. آزمايش كشش انجام گرفته بر روي نمونه¬¬ها مطابق استاندارد ASTM E8 بود. از مقدار بار 100 گرم جهت بررسي ميكروسختي مقطع جوش استفاده گرديد. شكست نگاري به همراه آناليز ريزساختاري نمونه¬ها نيز به كمك ميكروسكوپ نوري، ميكروسكوپ الكتروني روبشي و پراش پرتوي ايكس انجام گرفت. نتايج نشان داد كه برخلاف نتايج برخي مقالات مرتبط به اين زمينه، ناحيه¬ي متاثر از حرارت مقادير حداقلي كروم كاربيد را داراست و همچنين در نتايج پراش پرتوي ايكس هيچ پيك مرتبط با كروم كاربيد مشاهده نشد. مقادير بهينه پارامترها براي جوشكاري به ترتيب 1500 دور بر دقيقه براي سرعت دوراني، 40 بار براي فشار اصطكاك و فورج و همچنين زمان اصطكاك 5 ثانيه بود. در اين پارامترهاي بهينه، جوش فولاد Ck30 به زنگ¬نزن 304 بهترين خواص كششي را از خود نشان داد. همچنين مشخص شد كه با افزايش درصد كربن فولاد¬هاي ساده كربني، ميزان استحكام كششي نهايي نيز افزايش پيدا مي¬كند و هم¬چنين اكثر نمونه¬ها از ناحيه¬ي متاثر از حرارت سمت فولاد ساده كربني دچار شكست شده¬اند. نتايج سختي نشان داد كه با افزايش فشار فورج، سختي كاهش قابل توجهي پيدا مي¬كند و با كاهش فشار فورج سختي افزايش پيدا مي¬كند.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/10/13
عنوان به انگليسي
Investigation of Friction Time, Forge Pressure and chemical composition on Mechanical Properties for Dissimilar Welding of SS 304 to Various Carbon Steels Using Rotary Friction Welding Method.
تاريخ بهره برداري
9/21/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
سيدعلي موسوي محمدي
چكيده به لاتين
In this study, the effects of variations in friction time and forging pressure parameters on the mechanical and microstructural properties of dissimilar rotary friction welds between three carbon steels (Ck15, Ck30, and Ck45) and AISI 304 stainless steel were investigated. In the first phase of the project, the rotational speed, forging pressure, and friction pressure were kept constant at 1500 rpm, 40 bar, and 40 bar, respectively, while the friction time was set to 1, 3, and 5 seconds. After determining the optimal friction time (5 seconds), all variables were held constant and only the forging pressure was examined at values of 20, 40, and 80 bar.
Tensile tests were performed on the specimens in accordance with the ASTM E8 standard. A load of 100 g was applied for microhardness measurements across the weld cross-section. Fractography and microstructural analyses of the samples were carried out using optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM), and X-ray diffraction (XRD).
The results showed that, contrary to the findings reported in some related studies, the heat-affected zone contained minimal amounts of chromium carbides. Moreover, no peaks corresponding to chromium carbides were observed in the XRD patterns. The optimal welding parameters were determined to be a rotational speed of 1500 rpm, friction and forging pressures of 40 bar, and a friction time of 5 seconds. Under these optimal conditions, the weld between Ck30 carbon steel and AISI 304 stainless steel exhibited the best tensile properties.
It was also found that increasing the carbon content of the plain carbon steels led to an increase in ultimate tensile strength. Additionally, most specimens failed in the heat-affected zone on the plain carbon steel side. Hardness results indicated that increasing the forging pressure caused a significant reduction in hardness, whereas decreasing the forging pressure resulted in an increase in hardness.
كليدواژه هاي فارسي
جوشكاري اصطكاكي دوراني , فولاد ساده كربني , فولاد زنگ نزن
كليدواژه هاي لاتين
rotary friction welding , simple carbon steel , stainless steel
Author
seyed ali mousavi mohhamadi
SuperVisor
seyed reza elmi hosseini