عنوان پایان‌نامه
بررسی متالورژی و مکانیکی لحیم کاری سخت به فولاد زنگ نزن
- رشته تحصیلی
- مهندسی مواد-جوشکاری
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 840;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 46095
- تاریخ دفاع
- ۰۵ مهر ۱۳۸۹
- دانشجو
- رضا سلطانی طاشی
- استاد راهنما
- سیدعلی اصغر اکبری موسوی
- چکیده
- چکیده: Ti-6Al-4V و فولاد زنگ¬نزن L316 به¬خاطر خواص مکانیکی و مقاومت به خوردگی خوبی که دارند، به¬طور گسترده¬ای در صنعت مورد استفاده قرار می¬گیرند. دیاگرام فازی دوتایی Fe-Ti نشان می¬دهد که این دو آلیاژ در یکدیگر حلالیت کامل ندارند؛ از این¬رو اتصال این دو آلیاژ با روش¬های جوشکاری ذوبی بسیار مشکل می¬باشد. لحیم¬کاری سخت یکی از بهترین روش¬ها برای اتصال آلیاژهای غیرمشابه می¬باشد. در این تحقیق، خواص متالورژیکی و مکانیکی اتصال لب¬به¬لب Ti-6Al-4V و فولاد زنگ نزن L316 به روش لحیم¬کاری سخت تحت خلأ مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق، دو فلز پرکننده¬ی مس خالص و نقره-مس-روی مورد استفاده قرار گرفتند. آزمایش¬ها با فلز پرکننده¬ی مس خالص در محدوده¬ی دمایی °C1135-1095 و محدوده¬ی زمانی min30-1 انجام شد و با فلز پرکننده¬ی نقره-مس-روی در محدوده¬ی دمایی °C860-700 و محدوده¬ی زمانی min60-5 صورت پذیرفت. به¬منظور انجام بررسی¬های لازم، از مشاهدات متالورژیکی توسط میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی و تفرق اشعه ایکس و همچنین انجام آزمایش¬های مکانیکی برش و ریزسختی سنجی استفاده شد. نتایج نشان داد که، فلز پرکننده¬ی مس خالص، فولاد زنگ¬نزن L316 را بهتر از Ti-6Al-4V تر می¬کند و فلز پرکننده نقره-مس-روی، Ti-6Al-4V را بهتر از فولاد زنگ¬نزن L316 تر می¬کند. با افزایش دما و یا زمان لحیم¬کاری، در سطح مقطع اتصال با فلز پرکننده¬ی مس خالص، به دلیل حضور فازهای Fe-Ti و Cu-Fe-Ti ترک¬هایی مشاهده می¬شود و در مقابل، در مورد فلز پرکننده نقره-مس-روی هیچ گونه ترکی به چشم نمی¬خورد. استحکام برشی میانگین حاصل از فلز پرکننده نقره-مس-روی بیشتر از فلز پرکننده مس خالص بوده و در هر دو مورد با افزایش دما و یا زمان لحیم¬کاری، استحکام برشی میانگین کاهش می¬یابد. کلمات کلیدی: لحیم¬کاری سخت تحت خلأ، Ti-6Al-4V، فولاد زنگ¬نزن L316، مس خالص، نقره-مس- روی.
- Abstract
- Abstract Both Ti-6Al-4V and 316L stainless steel are widely used engineering alloys because of their good mechanical properties and corrosion resistance. Binary phase diagram of Fe-Ti shows that this two alloys don’t have complete solubility in each other; thus it is very difficult to joint this two alloys with fusion welding. Brazing is one of the best choices for joining dissimilar alloys. In this study, metallurgical and mechanical properties of vacuum brazing of the lap joint Ti-6Al-4V and 316L stainless steel were investigated. Pure copper and AgCuZn braze alloys were used as braze alloy. Experiments were carried out at 1095-1135°C for 1-30 min for pure copper braze alloy and at 700-860°C for 5-60 min for AgCuZn braze alloy. Metallurgical investigations were carried out with optical microscope, scanning electron microscope and X-Ray diffraction. Also shear test and microhardness were carried out as mechanical experiments. The results show that wettability of pure copper braze alloy is better on the 316L stainless steel than Ti-6al-4V and wettability of AgCuZn braze alloy is better on the Ti-6Al-4V than 316L stainless steel. With increasing brazing temperature and/or time, some cracks observed in brazed joint cross section with pure copper because of existence Fe-Ti and Cu-Fe-Ti intermetallic compounds. On the other side, no cracks observed in brazed joint cross section with AgCuZn braze alloy. Average shear strengths with AgCuZn braze alloy were more than pure copper braze alloy; also average shear strength decreased with increasing brazing temperature and/or time in both condition. Key words: Vacuum brazing, Ti-6Al-4V, 316L stainless steel, Pure copper, AgCuZn.
