پديده ذوب تركيبي در منطقه متاثر از حرارت جوش آلياژهاي مقاوم به حرارت

Constitutional Liquation Phenomena in the Heat-affected Zone of Heat-Resistant Alloys Weld

در اين تحقيق، با استفاده از ميكروسكوپ نوري و ميكروسكوپ الكتروني روبشي به بررسي منطقه متاثر از حرارت جوش هاي دو آلياژ مقاوم به حرارت HP و HV پير شده پرداخته شد. ريزساختار هر دو آلياژ در حالت پيرشده شامل زمينه آستنيتي و رسوبات كاربيدي با مورفولوژي بلوكي و گوشه دار است. اين رسوبات در آلياژ HP شامل كاربيدهاي M23C6 و NbC و در آلياژ HV شامل كاربيدهاي M23C6 و M6C مي باشند. پس از جوشكاري نمونه هاي پير شده به دليل سيكل هاي حرارتي ناشي از جوشكاري تغييرات قابل توجهي در ريزساختار منطقه متاثر از حرارت بوجود مي آيد. از جمله اين تغييرات مي توان به پديده ذوب تركيبي اشاره كرد. در آلياژ HP رسوبات M23C6 دچار ذوب موضعي شده و با تركيب شدن با زمينه اين پديده را بوجود مي آورند. رسوبات NbC به دليل پايداري بيشتر در دماي بالا دچار تغيير خاصي نمي شوند. در آلياژ HV نيز هر دو نوع كاربيد M23C6 و M6C دچار ذوب موضعي شده و باعث پديده ذوب تركيبي مي شوند. اين پديده در بعضي از نمونه ها باعث ايجاد ريزترك هايي در فصل مشترك كاربيد و زمينه مي شود كه مقدار اين ترك ها به چگونگي سيكل هاي حرارتي جوشكاري و خواص فلز پايه از جمله انعطاف پذيري بستگي دارد.

In this study, microstructure evolution in heat-affected zone of two aged heat-resistant alloys, HP and HV, were investigated by optical microscopy and scanning electronic microscopy (SEM). Microstructure of both alloys in the aged state consists of an austenitic matrix and carbide precipitations with blocky-shape and square morphology. These precipitations in the HP alloy are M23C6 and NbC, and in the HV alloy are M23C6 and M6C. During welding, microstructural changes were occurred in the heat-affected zone because of welding heat cycles. One of these changes is constitutional liquation. Carbides were partially melted and reaction with the matrix and cause the constitutional liquation phenomenon and make microcracks in the carbide/matrix interface, that these cracks reduce mechanical properties.