بررسی اتصال غیرمشابه فولاد زنگ نزن آستنیتی 316 aisi به فولاد کم کربن 37 st با استفاده از جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی

در این تحقیق به بررسی تحولات ریزساختاری، تغییرات بافت، خواص مکانیکی و بررسی های اولیه در زمینه رفتار خوردگی اتصال غیرمشابه فولاد زنگ نزن آستنیتی 316 aisiبه فولاد کم کربن 37 stبا استفاده از جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی پرداخته شد. برای انجام جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی، سرعت های چرخشی 400، 600 وrpm800و سرعت های پیشروی 50، 100 وmm/min150به کار گرفته شد. بررسی های فازی توسط آزمون پراش اشعه ایکس (xrd) و آزمون طیف سنجی اشعه ایکس (eds) و بررسی های ریزساختاری توسط میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) انجام شد. تغییرات بافت نمونه ها با استفاده از آزمون پراش الکترونی از الکترون های برگشتی (ebsd) بررسی شد. خواص مکانیکی اتصال با استفاده از آزمون کشش، آزمون سوراخ برشی و آزمون ریزسختی سنجی مورد ارزیابی قرار گرفت. خواص خوردگی اتصال نیز توسط آزمون تافل و آزمون غوطه-وری بررسی شد. نتایج نشان داد با استفاده از جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی جوش های سالم بین این دو فولاد به دست می آید. بررسی های فازی در مرز اتصال، عدم تشکیل کاربید و ترکیبات بین فلزی را نشان داد. بررسی های ریزساختاری نیز مشخص کرد، بیشترین میزان کاهش اندازه دانه ها، در ناحیه اغتشاشی سمت فولاد زنگ نزن آستنیتی نمونه جوشکاری شده با سرعت چرخشی rpm600 و سرعت خطی mm/min50 رخ می دهد. آزمون ebsdنشان داد بافت در ناحیه اغتشاشی به سمت صفحات و جهات متراکم تغییر کرده است. نمونه های آزمون کشش جوشکاری شده با سرعت چرخشی ثابت rpm400 و سرعت های پیشروی 50، 100 وmm/min150از ناحیه جوش دچار شکست شدند. این درحالی است که محل شکست سایر نمونه های جوشکاری شده فلز پایه فولاد37 st بود. نتایج آزمون سوراخ برشی بیشترین استحکام برشی نهایی و بیشترین استحکام تسلیم برشی را برای نمونه جوشکاری شده با سرعت چرخشی rpm600 و سرعت پیشروی mm/min50 نشان داد. با این وجود این نمونه کمترین میزان ازدیاد طول را داشت. بیشترین میزان ریزسختی در ناحیه اغتشاشی سمت فولاد 316 aisiنمونه جوشکاری شده با سرعت چرخشی rpm600 و سرعت خطی mm/min50 به دست آمد. نتایج بررسی رفتار خوردگی نشان داد اگرچه ناحیه جوش در نمونه های جوشکاری شده رفتار خوردگی نزدیک به فلز پایه 37 stدارد، با این وجود پتانسیل خوردگی بالاتر و جریان خوردگی بیشتری از خود نشان می دهد. نتایج آزمون غوطه وری نیز نشان داد که کمترین میزان مقاومت به خوردگی حفره ای مربوط به ناحیه اغتشاشی سمت فولاد 37 stاست که دلیل آن می تواند افزایش چگالی نابجایی ها و مرز دانه ها در این ناحیه باشد.