تاثير پارامترهاي اتصال نفوذي بر ريزساختار و خواص مكانيكي اتصال غيرهمجنس فولاد زنگ‌نزن مارتنزيتي 418 به سوپرآلياژ اينكونل 738 با استفاده از لايه واسط نيكل

هدف از پژوهش حاضر بررسي تاثير پارامترهاي اتصال نفوذي بر ريزساختار و خواص مكانيكي اتصال فولاد مارتنزيتي 418 به سوپرآلياژ اينكونل 738 با استفاده از لايه واسط نيكل خالص با ضخامت 50 ميكرومتر مي‌باشد. آزمايش‌ها در كوره خلاء در سه دماي 1050،1000 و 1150 درجه سانتي‌گراد براي مدت زمان‌ 45 ، 60 ، 75 و 90 دقيقه و تحت فشار 5 مگاپاسكال انجام پذيرفت. نتايج نشان مي‌دهد كه حفره‌ها و نواحي بدون پيوند در نمونه‌هايي‌كه در دماي پايين‌تر (1000 درجه سانتي‌گراد) به هم متصل شده‌اند ديده مي‌شوند. با افزايش دماي اتصال از 1000 درجه سانتي‌گراد به 1050 درجه سانتي‌گراد، تمام ناپيوستگي‌هاي ميكرو از بين رفته‌اند كه نشان مي‌دهد تغيير شكل ميكروپلاستيك زبري‌ها بهبود يافته است. سپس با افزايش دما به 1150 درجه سانتي‌گراد، نواحي بدون پيوند در اتصال مشاهده مي‌شوند  كه به علت كاهش فشار اعمالي از سوي فيكسچر بر روي سطوح در تماس به علت افزايش دما مي‌باشد. هنگام استفاده از نيكل خالص به‌عنوان لايه واسط، در سمت سوپرآلياژ اينكونل 738 تركيباتي بين فلزي [γ’ [Ni3Al, Ti در فاز زمينه γ تشكيل مي‌شوند در حالي‌كه در سمت فولاد مارتنزيتي418 تركيبات مخلوط فازي FeNi3 و (γFe,Ni) γ تشكيل مي‌شوند. با توجه به نتايج آناليز اسكن خطي، شيب و نفوذ عناصر در سوپرآلياژ اينكونل 738 كمتر از فولاد مارتنزيتي 418 مي‌باشد كه نشان دهنده‌ نفوذ كمتر در سوپرآلياژ اينكونل 738 است. در نمونه جوشكاري شده در دماي1050 درجه سانتي‌گراد و زمان 90 دقيقه، ميزان نفوذ لايه نيكل در فولاد مارتنزيتي 418 برابر 40 ميكرومتر و در سوپرآلياژ اينكونل 738 برابر 35 ميكرومتر مي‌باشد. با مقايسه بيشينه سختي مي‌توان نتيجه گرفت اتصال در شرايط دماي 1050 درجه سانتي‌گراد و زمان 90 دقيقه از بيشينه سختي كمتري نسبت به ديگر نمونه‌ها برخوردار است، لذا مي‌توان نتيجه گرفت كه از لحاظ تركيبات بين‌فلزي از شرايط بهتري نسبت به ساير نمونه‌ها برخوردار است. بيشترين مقدار استحكام برشي در دماي 1050 درجه سانتي‌گراد و زمان 90 دقيقه به ميزان 270 مگاپاسگال بدست آمد.