بررسي تاثير عمليات حرارتي بر ريزساختار و خواص متالورژيكي اتصال انفجاري ورق هاي فولاد زنگ نزن 304-فولاد كربني CK45

Investigating the Effects of Heat Treatment in the Microstructure and Metallurgical Properties of the Explosive Welding of 304 Stainless Steel and CK45 Carbon Steel

دراين پژوهش به بررسي تاثير عمليات حرارتي بر ريزساختار و خواص مكانيكي اتصال انفجاري ورق هاي فولاد زنگ نزن 304 به فولاد كربني Ck45 كه با بارانفجار ثابت و فاصله توقف متفاوت اتصال يافته پرداخته شده است. براي بررسي تاثير دما و زمان بر روي نمونه هاي جوشكاري شده، نمونه ها دردماهاي C ْ250، C ْ350 و زمان هاي دو و چهار ساعت در كوره، عمليات حرارتي شدند. بررسي هاي آزمايشگاهي با استفاده از آزمون هاي ميكروسكوپ نوري، ميكروسكوپ الكتروني روبشي، آزمون هاي ريز سختي سنجي و استحكام كششي برشي انجام شد. ميزان نفوذ عناصر، آهن، نيكل، منگنز، كروم و تركيب مناطق مذاب موضعي با استفاده از آناليز EDS در نمونه ها مشخص شدند. نتايج نشان داد كه با افزايشفاصله توقف از4 به 5 ميلي متر، انرژي جنبشي برخوردي افزايش يافته و تغيير شكل پلاستيكي شديدتري در فصل مشترك اتصال ايجاد شده است. نتايج متالوگرافي، نمايانگر موجي – گردابه اي شدن فصل مشترك با افزايش ميزان فاصله توقف بوده است. همچنين انجام عمليات حرارتي دردماي C ْ350 و زمان 2 ساعت باعث افزايش ضخامت تركيبات بين فلزي فصل مشترك شده است. سختي نيز با انجام عمليات حرارتي دردماي C ْ350 و زمان 2 ساعت درنمونه هاي با فاصله توقف 4 و 5 ميلي متر، نسبت به قبل از عمليات حرارتي به ترتيب از ۲۷۰/۹۱ به 270.11 ويكرز و از 279.00 به 195.00ويكرز كاهش يافته است. همچنين استحكام نمونه ها به ترتيب از 449.21 به 370.8۰ مگاپاسكال و از 510.57 به افزايش اندازه دانه ها بوده است تغييرات سختي و استحكام به دليل تغييرات ضخامت منطقه بين فلزي وهمچنين

In this research،the effects of heat treatment on microstructure and mechanical properties of explosively bonded 304 stainless steel-Ck45 Carbon steel with constant explosive ratio and different standoff were investigated. Samples were heat treated in 2500C and 3500C for 2 and 4 hours in the furnace، and optical microscopy، electron microscopy، micro hardness test and tensile shear test were carried out on samples. Diffusion of iron، chromium، manganese elements and chemical composition of local melted zone were investigated by EDS analysis. The results showed that by increasing standoff from 4 to 5 mm، impact kinetic energy was increased and interface was deformed under severe plastic deformation. Metallography study showed that wavy-vortex interface was created by increasing the standoff. Heat treatment at 3500C for 2 h، increased the thickness of interface intermettallics compounds. Hardness in samples with 4- 5mm standoff was decreased by heat treating 3500C ، 2 hr from 270.11 to 171.00 Hv and 279.00 to 195.00 Hv respectively. Strength of samples also decreased from 449.21 MPa to 370.81 MPa and 510.57 to 433.83 MPa respectively. The hardness and strength changes are due to a changes in intermetallics thickness and grain growth phenomenon.