تأثير نانو ذرات آلوميناي روكش شده با اكسيد منگنز بر ريزساختار و خواص مكانيكي فولاد كم كربن در فرآيند جوشكاري GMAW

در اين تحقيق از نانو ذرات سنتزشده كامپوزيتي اكسيد فلزي بر پايه آلومينا همراه با پوشش منگنز به منظور بهبود ريزساختار و خواص مكانيكي اتصال لب‌به‌لب جوش يك پاسه ورق فولاد كم كربن با استفاده از فرآيند GMAW استفاده شده است. پس از انتخاب پارامترهاي مناسب جوشكاري و اضافه نمودن مقادير 0.25 و 0.5 گرم از نانو پودر به‌دست‌آمده به درز جوش و انجام فرآيند جوشكاري، نمونه هاي موردنياز جهت آزمون ريز سختي سنجي و كشش آماده شدند. سپس، نمونه بهينه با توجه به عدم وجود عيوب ظاهري و متالورژيكي در ريزساختار و با توجه به بيشترين استحكام كششي نهايي انتخاب شد. ريزساختارهاي حاصل با استفاده از ميكروسكوپ نوري و ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) و سطح شكست نمونه ورق بدون مواد نانو نمونه بهينه با حضور مواد نانو مورد مطالعه قرار گرفت. نانو ذرات به منطقه جوش نفوذ كرده و باعث ايجاد ساختار سوزني شكل (فريت سوزني) و درهمبافته گرديده است. علت تشكيل اين ساختار را مي توان حضور نانو ذرات در حين فرآيند جوشكاري و تشكيل مراكز جوانه زا جهت ايجاد جوانه‌هاي مناسب در مكان‌هاي مناسب دانست. با توجه به نتايج، استحكام كششي نهايي و درصد ازدياد طول به ترتيب از 387 مگاپاسكال و 6.8 درصد به 408 مگاپاسكال و 13.6 درصد افزايش يافت. مقدار ميانگين سختي در ناحيه فلز جوش در نمونه جوشكاري شده با 0.5 گرم پودر نسبت به نمونه بدون پودر از VHN 158 به VHN 172 افزايش يافت.