بررسي و مقايسه خواص مكانيكي و ريزساختاري روكش هاي زنگ نزن آستنيتي بر فولاد كربني ناشي از تردي هيدروژني

Investigation of Mechanical Properties and Microstructure of Weld Overlay Cladding of Low Alloy Steel with Austenitic Stainless Steel and Comparison of Hydrogen Embrittlement on Joining

اتصالات غيرهمجنس بين فولادهاي زنگ نزن آستنيتي و فولادهاي كم آلياژ و كربني كاربردهاي زيادي در صنايع مختلف دارند. استفاده از اين اتصالات بيشتر جنبه اقتصادي دارد. وجود هيدروژن در محيط هاي خورنده مي تواند سبب افت خواص مكانيكي اتصالات گردد. در اين پژوهش به ارزيابي و مقايسه تاثير هيدروژن بر اتصالات به وجود آمده بين فولاد كربني 70Gr-516A و روكش زنگ نزن 321 AISI و روكش زنگ نزن 347 AISI پرداخته شده است. بدين منظور نمونه هايي از جنس فولاد كم آلياژ تهيه شد و سپس با فولاد زنگ نزن 321 و 347 ER توسط فرآيند جوشكاري قوسي تنگستن-گاز (GTAW) روكش كاري شده است. سپس نمونه هاي روكش كاري تحت شارژ كاتدي هيدروژن قرار گرفت و جهت مقايسه با نمونه هاي شارژ نشده از آزمون هاي فراصوتي، متالوگرافي، سختي سنجي، كوانتومتري، خمش و آناليز (EDS) ميكروسكوپ الكتروني استفاده شد. نتايج بررسي هاي بعمل آمده نشان مي دهد كه هردو روكش مقاومت به خوردگي مناسبي نسبت به محيط خورنده از خود نشان دادند، اما با نفوذ هيدروژن و اعمال نيرو، نمونه ها از فصل مشترك شكسته شد، همچنين در فصل مشترك اتصال 70Gr-516A -321AISI پديده جدايش اتفاق افتاد. به طور كلي نتايج حاصل نشان داد كه روكش 347 AISI مقاومت بهتري نسبت به روكش 321 AISI از خود نشان مي دهد.

Dissimilar joints between austenitic stainless steels and low alloy and carbon steels have many usages in various industries and also have economic aspects. Loss of mechanical properties can be influenced by existence of hydrogen in corrosive enviroments. The effects of hydrogen on joints between carbon steel (A516) and stainless steel (AISI347) are compared and discussed in this research. For this reason samples made up from low-alloy steel prepared, then cladded with stainless steel 321 and Er347 by process of Gas Tungsten arc welding (GTAW). Then cladded samples putted under hydrogen cathodic charging. Ultrasonic tests, metallography, hardness measurment, bending and microscopic analysis (EDS) have used in order to compare these mechanical properties with uncharged samples. Result of these experiments shows that both materials, showed corrosion resistance against corrosive areas, but samples have broken from their interface while using force and penetrating hydrogen into it. In other hand it was seen separation in the interface of A516-Gr70 and AISI 321. Totally results show that AISI 347 clad shows better resistance than covered C-Steel with AISI321