تعیین مقدار بهینه عنصر بور موثر بر انرژی ضربه در دماهای پایین فلز جوش فولاد ساده کربنی جوشکاری شده به روش SAW
نویسندگان
1 استادیار گروه مهندسی مواد و متالورژی دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج
2 عضو هیئت علمی گروه مهندسی مکانیک دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب
3 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی جوشکاری- دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات
4 استاد دانشکده مهندسی مواد دانشگاه علم و صنعت ایران
doi
چکیده
این پژوهش بمنظور تعیین مقدار بهینه عنصر بور موثر بر انرژی ضربه در دماهای پایین فلز جوش فولاد ساده کربنی جوشکاری شده به روش زیرپودری انجام شده است. برای این منظور، ورقهایی از جنس فولادST37-2 به ابعاد 10×150×200 میلی متر تهیه و عملیات جوشکاری به روش زیر پودری با سیم جوشS2/50-12 به قطر 4 میلی متر انجام گردید و عنصر آلیاژی بور به صورت اکسید بور از راه افزودن به پودر فلاکس به فلز جوش انتقال داده شد. پس از جوشکاری نمونههایی تهیه شد وسپس بررسی ریز ساختار به وسیله میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی و آزمونهای ضربه و میکروسختی روی نمونه های فلز جوش انجام گردید. نتایج آنالیز شیمیایی نمونهها حضور 20، 30، 60، 70 و 110 ppm بور را در 5 نمونه متفاوت از لحاظ مقدار بور اولیه تایید کرد. بررسی ریز ساختاری نمونه ها به کمک میکروسکوپ نوری افزایش فریت سوزنی، کاهش فریت ویدمن اشتاتن و فریت چندوجهی و فریت مرزدانه ای را در حضور ppm 20 بور مشخص کردند، در صورتی که با افزایش بور از 20 تا ppm 110 غالب ساختار از فریت های ویدمن اشتاتن و چند وجهی تشکیل شده بودند. با انجام آزمون میکروسختی مشخص گردید که نمونه حاوی ppm 20 بور با ساختار غالباً فریت سوزنی کمترین سختی را نسبت به سایر نمونه ها داراست. نتایج آزمون ضربه بهترین مقاومت به ضربه را برای نمونه حاوی ppm 20 بور در سه دمای: محیط، صفر و 20- درجه سانتی گراد نشان داد و در باقی نمونهها با افزایش بور کاهش انرژی ضربه نسبت به نمونه خام مشاهده گردید. همچنین، بررسی های شکست نگاری نمونههای ضربه مشخص کرد که در دمای 20- درجه سانتی گراد سهم شکست ترد برای نمونه حاویppm 20 بور با بالاترین انرژی ضربه 10درصد و برای نمونه حاوی ppm 110 بور با کمترین انرژی ضربه حدود 50 درصد بوده است.