مشخصات نويسندگان مقاله بررسي اثر عمليات حرارتي بر ريز ساختار و خواص مكانيكي اتصال جوش اصطكاكي در سوپاپ هاي دو جنسي فولاد زنگ نزن آستنيتي- مارتنزيتي

An Investigation of Heat Treatment Effect on Microstructural and Mechanical Properties in Bimetal Valves

سوپاپ خودروها به دليل تفاوت شرايط دمايي ، خوردگي و همچنين كاربري متفاوت مكانيكي در راستاي طولي محور خود ، غالبا از اجرزاي فولاد زنگ نزن آستنيتي (DIN X53CrMnNiN219) و مارتنزيتي (DIN X45CrSi93) تشكيل شده اند . جوشكاري اصطكاكي روشي مناسبي با منطقه متاثر از جوش محدود است. با اين وجود تغييرات دمايي در نواحي باريك مرز اتصال به ترد ساختاري اتصال مي انجامد . در اين پژوهش اثر عمليات حرارتي ، در دماي 760 درجه سانتيگراد به مدت يك ساعت ، بر امكان بازيابي ريز ساختار و خواص مكانيكي اتصال غير هم جنس دو جز مذكور ، مورد بررسي قرار گرفت. ريز ساختار نواحي مختلف اتصال به كمك ميكروسكوپ نوري (OM) و ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) مورد مطالعه واقع شد. نتايج ريز سختي نيز با كاهش سختي منطقه متاثر از جوش مارتنزيتي از 900HV به 450HV ، موفقيت آميز بودن عمليات بازپخت را در اين منطقه نشان داد . در نهايت بررسي مشخصات مكانيكي به كمكآزمايش كشش ، افزايش انعطاف پذيري از 3 درصد(قبل از عمليات حرارتي) به 22 درصد ( پس از عمليات حرارتي) را به دنبال داشت كه به وضوح نشانگر لزوم و مناسب بودن عمليات حرارتي اتخاذ شده است.

It is known that due to different temperature, corrosion and functional conditions, car’s valves usually consist of the Austenitic Stainless Steel (DIN X53CrMnNiN219) and the Martensitic Stainless Steel (DIN X45CrSi93). Friction welding is a suitable technique in this regard with restricted welding affected zone. However, changes in temperature at the constricted regions of the joint boundary result in brittleness of the joint structure. This article investigates the effects of heat treatment, at 760 °C for one hour, as to whether it is possible to recover the microstructure and the properties of the dissimilar joint’s constituents. In order to study the microstructure at different regions of the joint OM and SEM were employed. Additionally, the mechanical properties of the joint were identified by microhardness apparatus and tensile test. Furthermore, microstructural results indicated that rycrystallization occurs at the HAZ of the austenitic segment which results in a considerable decrease in the grain size. However, microhardness results showed that the hardness of the welding affected zone of the martensitic section dropped from900HV to 450HV which in fact, suggests that PWHT is successful at this region. Finally, by examining the mechanical properties through a tensile test, it was evident that elongation rose from 3% (before heat treatment) to 22% (after heat treatment) which indicates the necessity and suitability of the heat treatment carried out.