بررسي تاثير دما، زمان و لايه واسط بر ريز ساختار و خواص مكانيكي اتصال فولاد زنگ نزن آستنيتي 321 با روش فاز مايع گذرا

با توجه به نياز صنعت به فرايند اتصال مناسب در رابطه با قطعات ساخته شده از فولاد زنگ نزن آستنيتي 321  كه در تجهيزات نيروگاهي نظير توربين‌ها كاربرد دارند، در اين پژوهش، اتصال اين فولاد از طريق فرايند اتصال فاز مايع گذرا (TLP) با دولايه واسط با نام تجاري MBF-30 و MBF-20 مورد بررسي قرار گرفت. فرايند اتصال در دماهاي 1050 1100 و 1150  درجه سانتي گراد و به مدت زمان 30 الي 120 دقيقه در كوره خلا انجام پذيرفت. نمونه‌هاي اتصال داده شده با استفاده از ميكروسكوپ نوري و ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)  مورد بررسي ريز ساختاري قرار گرفتند. آناليز عنصري و فازي تركيبات مشاهده شده در اتصالات نيز با استفاده از سيستم طيف سنجي انرژي (EDS) ميكروسكپ الكتروني روبشي و روش تفرق اشعه ايكس (XRD) صورت پذيرفت. به منظور بررسي نحوه توزيع عناصر در عرض اتصال، آناليز خطي مورد استفاده قرار گرفت. جهت بررسي خواص مكانيكي اتصال، نمونه‌ها تحت آزمون‌هاي استحكام برشي و ريزسختي‌سنجي قرار گرفتند. حداقل زمان لازم براي تكميل انجماد همدما در دماهاي 1100،1050 و 1150 درجه سانتي گراد به ترتيب 75، 45 و30 دقيقه به‌دست آمد. در حالت انجماد همدماي ناقص، در مركز اتصال و مناطق متاثر از نفوذ، تركيباتNiB,NiSi,CrB,FeB  مشاهده گرديد. با افزايش دما و زمان اتصال، ساختار اتصال همگن‌تر، سختي كم‌تر و استحكام برشي بيش‌تري به‌دست آمد. بيش‌ترين استحكام برشي براي لايه واسط MBF-30 به ترتيب معادل 99 و 98 در صد استحكام برشي فلز پايه  و براي لايه واسط  MBF-20 به ترتيب معادل 95 و 94 در صد استحكام برشي فلز پايه  حاصل گرديد.