اثر عملیات حرارتی تمپر و کوئنچ بر خواص مکانیکی و ریزساختار اتصال فولاد AISI 4130 به AISI 4340 با فرایند GTAW

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده مهندسی عمران و منابع زمین، واحد تهران مرکز، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 استادیار، دانشکده مهندسی عمران و منابع زمین، واحد تهران مرکز، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

3 دانش آموخته کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران و منابع زمین، واحد تهران مرکز، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

doi
10.22034/ijme.2024.423695.1876
چکیده

فولادهایAISI 4130­ و AISI 4340 به دلیل مجموعه­ای از خواص مطلوب مانند استحکام بالا، انرژی ضربه مناسب، جوش‌پذیری مطلوب از پرکاربردترین فولادها در صنایع دفاعی و هوافضا به شمار می­ روند. در این پژوهش اثر دمای تمپر و نوع محیط خنک کننده بر روی خواص مکانیکی و ریزساختار مقطع جوش اتصال فولاد کم آلیاژ با کربن متوسط AISI 4340 به فولاد 4130 AISI بررسی گردید. ریزساختار جوش شامل فازهای مارتنزیت و فریت بود. ریزساختار مارتنزیت به همراه بینیت و فریت در منطقه HAZ هر دو فولاد مشاهده شد با این تفاوت که در منطقه HAZ فولاد AISI 4340 فریت سوزنی بیشتری جایگزین مارتنزیت شده و در منطقه HAZ فولاد AISI 4130 مارتنزیت کمتر نسبت به بینیت و افزایش کسر حجمی فریت مشاهده شد. نتایج استحکام تسلیم و استحکام نهایی نمونه‌ها نشان داد که با افزایش دمای تمپر، استحکام تسلیم و استحکام نهایی کاهش یافته است. مشاهده پروفیل سختی در منطقه جوش و منطقهHAZ  هر دو فلز نشان می­ دهد که با افزایش دمای تمپر از 250 به 450 درجه سانتی‌گراد بدلیل کاهش چگالی نابجائی­ ها در مرز دانه­ ها، سختی کاهش یافته است. نتایج ریزساختاری نشان داد، نمونه ­های سرد شده در محیط پلیمر، بدلیل تشکیل مارتنزیت بیشتر و آستنیت باقیمانده کمتر، از­ استحکام بالاتری برخوردار است. مقادیر استحکام نهایی، استحکام تسلیم و درصد ازدیاد طول در نمونه تمپر شده در دمای 250 درجه سانتی‌گراد و سرد شده در محیط خنک کننده پلیمر به ترتیب مقادیر 1705 مگاپاسکال، 1480 مگاپاسکال و 7.4 درصد می­ باشد.