بررسی ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال فولاد API-X65 به روش جوشکاری هم زن اصطکاکی

فرآیندهای نوین در مهندسی مواد

مقاله 8، دوره 9، شماره 4، اسفند 1394، صفحه 75-84   

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

علیرضا ناظم الرعایا^{* 1}؛ محمود فاضل نجف‌آبادی²

¹دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مواد، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد

²استادیار، گروه مهندسی مکانیک، بخش فنی مهندسی دانشگاه پیام نور، تهران

چکیده

در این پژوهش، فرایند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی بر روی فولاد(API-X65 )، یکی از پر کاربردترین فولادهای مورد استفاده در صنایع نفت و گاز، صورت گرفت. این فرایند در دو سرعت چرخش و پیشروی متفاوت اجرا شد. در ادامه به منظور بررسی روند تکامل ریزساختار، ساختار متالوگرافی نمونه­ها توسط میکروسکپ نوری مورد بررسی قرار گرفت. این بررسی­ها حاکی از تشکیل سه ناحیه مجزا، به ترتیب شامل ناحیه هم­زده، ناحیه گذار و ناحیه متاثر از حرارت بود. در منطقه هم­زده پالایش دانه­ها به وقوع پیوسته بود. همچنین بر خلاف روش­های متداول جوشکاری، در منطقه متاثر از حرارت اثری از رشد دانه­ها مشاهده نشد. از سوی دیگر با انجام آزمون­های کشش و سختی بر روی نمونه­ها مشخص شد که سختی و استحکام کششی در کلیه نواحی جوش بالاتر از فلز پایه است.

کلیدواژه‌ها

جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی؛ فولاد API-X65؛ ریزساختار؛ خواص مکانیکی

مراجع

[1]     S. Y. Shin, B. Hwang, S .Lee, N. J. Kima & S. S. Ahn, “Correlationof microstructure and charpy impact propertiesin API X70 and X80 line-pipe steels”, MaterialsScience and Engineering, Vol. A 458, pp. 281–289, 2007.

 

[2]     Folkhard E. Welding metallurgy of stainless steels. 1st ed. Wien NewYork: Spring-Verlag, 1988.

 

[3]     S. Tsugikawa, A. Miasaka, Veda, S. Ando, T. Shibata, T. Haruna, M. Katuhira, Y. Yamane, T. Aoki & T. Yamada, “Alternative For Evaluating Sour Gas Resistance ofLow Alloy Steels and Corroion-Resistant Alloy”, Corrosion, Vol. 46, No. 5, pp. 409-419, 1995.

 

[4]     T. J. LIENERT, W. L. STELLWAG, JR., B. B. GRIMMETT & R. W. WARKE, “Friction Stir Welding Studies on Mild steel”, WELDING JOURNAL, JANUARY, Vol. 423, pp. 324–330, 2006.

 

[5]     R. T. Debroy, “Three-dimensional heat and material flow during friction stir welding of mild steel”, Acta Materialia, Vol. 55, pp. 883-895, 2007.

 

[6]     H. Fujii, L. Cui, N. Tsuji, M. Maeda, K. Nakata & K. Nogi, “Friction stir welding of carbon steels”, Materials Science and Engineering, Vol. A429, pp. 50-57, 2006.

 

[7]     A. K. Lakshminarayanan, V. Balasubramanian & M. Salahuddin, “Microstructure Tensile and Impact Toughness Properties of Friction Stir Welded Mild Steel”, JOURNAL OF IRON AND STEEL RESEARCH, INTEF3'JATIONAL, Vol. 17, pp. 68-74, 2010.

 

[8]     T. F. A. Santos, T. F. C. Hermenegildo, C. R. M. Afonso, R. R. Marinho, M. T. P. Paes & A. J. Ramirez, “Fracture toughness of ISO 3183 X80M (API 5L X80) steel friction stir welds”, Engineering Fracture Mechanics, Vol. 77, pp. 2937-2945, 2010.

 

[9]     ASTM, “E 8M Standard Test Methods of Tension Testing of Metallic Materials [Metric]”, Annual Book or ASTM Standards, American Society for Testing and Materials, Vol. 3.01

 

[10] ASTM, “E 384M Standard Test Method for Knoop and Vickers Hardness of Materials [Metric]”, Annual Book or ASTM Standards, American Society for Testing and Materials, Vol. 03.01

 

[11] S. kou & W. metallurgy, 2nd ed, A Wiley-Interscience publication, New York, 2003.

 

[12] D. Michael Failla, “Friction Stir Welding and Microstructure Simulation of HSLA-65 and Austenitic Stainless Steels”, The Ohio State University, 2009.

 

[13] R. S. Mishra & M. W. Mahoney, “Friction Stir Welding and Processing”, ASM International, pp. 1-333, 2007.

 

[14] M. Ghosh, K. Kumar & R. S. Mishra, “Analysis of microstructural evolution during friction stir welding of ultrahigh-strength steel”, Scripta Materialia, Vol. 63, pp. 851–854, 2010.

 

Bhadeshia, H. K. D. H. Bainite in Steels. Second. London: IOM Communications Ltd, 2001.