مطالعه ريزساختار و سختي جوش اصطكاكي اغتشاشي فولاد در حضور ذرات اكسيدتيتانيوم

Study the microstructure and hardness of FSW of API 70 steel at the presence of TiO2 particles

در اين مطالعه، خواص ريزساختاري و سختي جوش اصطكاكي اغتشاشي فولاد كم‌آلياژ استحكام بالاي api-x70 در حضور ذرات دي اكسيد تيتانيوم (tio2) مطالعه شده است. در اين راستا، مخلوط همگني از پودر tio2 و پودر فولاد x70 به درزجوش اضافه شده و جوشكاري اعمال شده است. جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي روي فولاد x70 در دو حالت حاوي ذرات و بدون ذرات tio2 انجام شده است. جهت بررسي‌هاي ريزساختاري از ميكروسكوپ نوري و اندازه‌گيري سختي از ابزار سختي سنجي ويكرز استفاده شده است. نتايج نشان داده است كه در نمونه‌ي حاوي ذرات tio2، سختي نواحي مختلف فلزجوش وابستگي شديدي به ريزساختاردارد؛ ريزساختار نيز تحت تاثير گرماي ورودي و عمليات اغتشاشي است. قابل ذكر است كه ذرات پودر tio2 در منطقه‌ي اغتشاشي بصورت همگن توزيع يافته و ريزساختار و سختي را تغيير داده‌اند. به‌طورخاص، ريزساختار از حالت غالب فريت سوزني با سختي حدود 300hv در نزديكي سطح نمونه به فريت چندوجهي (pf) با سختي 180hv در نزديكي ريشه‌ي جوش تبديل شده است.

In this study, the microstructural properties and hardness of Friction Stir Welded (FSWed) of high strength low alloy API X70 steel at the presence of titanium dioxide (TiO2) particles were investigated. In this regard, a homogeneous mixture of TiO2 and X70 steel powders were inserted into the weld groove before applying FSW. The FSW method was applied on HSLA X70 with and without addition of titanium oxide (TiO2) particles. The optical microscopy and Vickers microhardness measurements were employed to evaluate the microstructure and hardness of the different weldments zones. The results showed that the hardness of various zones in the weldment are strongly depended on the microstructure which is affected by heat input and stiring action. In addition, the TiO2 particles were homogenously dispersed in the stir zone of TiO2-doped weldment and subsequently has changed the microstructure and hardness. In particular, a transition from an acicular ferrite (AF) dominant microstructure with a hardness value of 300 HV to a polygonal ferrite (PF) dominant microstructure with a hardness value of 180 HV was observed by moving from top surface region to near root region.