بررسي اثر عمليات حرارتي تنش‌زدايي بر ساختار، خواص مكانيكي و خوردگي منطقه جوش قوسي فولاد 517A

An Investigation on the Effect of Stress Relief Heat Treatment on the Structure, Mechanical Properties and Corrosion Behavior of Weld Zone of Arc Welded A517 Steels

عمليات حرارتي تنش‌زدايي براي سازه‌هاي فولادي و مخازن تحت فشار از جنس فولادهاي كوينچ و تمپر شده، روش متداولي در ميان استانداردهاي ساخت مي‌باشد كه با هدف كاهش دامنه‌ي تنش‌هاي باقيمانده انجام مي‌شود. در اين پژوهش اثر تنش‌زدايي در دماهاي مختلف، بر خواص مكانيكي (به ويژه مقاومت به ضربه‌ي) فولاد 517A، بررسي شده است. براي جوشكاري ورق فولادي 517A با ضخامت mm20، از فرآيند جوشكاري قوسي با الكترود پوشش‌دار (SMAW) استفاده شد. پس از برشكاري نمونه‌ها، تنش‌زدايي در دماهاي 480، 560،620 و C°680 و به مدت 75 دقيقه روي نمونه‌ها انجام پذيرفت. سپس نمونه‌هاي ضربه از فلز جوش، منطقه متاثر از حرارت (HAZ) و فلز پايه تهيه شد و اين آزمون در دماي ?C 1±51- انجام شد. پس از انجام آزمايش ضربه، مقاطع شكست با ميكروسكوپ الكتروني روبشي مورد بررسي قرار گرفتند. هم چنين آزمايش كشش، سختي سنجي و متالوگرافي بر روي نمونه‌هاي عمليات حرارتي شده انجام شد و در نهايت نتايج همه‌ي آزمايش‌ها نمونه‌هاي تنش‌زدايي شده با حالت جوشكاري شده (AW) مقايسه گرديد. هم چنين به منظور ارزيابي اثر تنش‌زدايي بر مقاومت به خوردگي نمونه‌ها، آزمون پلاريزاسيون پتانسيوديناميكي سيكلي انجام شد. باتوجه به نتايج آزمايش‌ها در مجموع نمونه‌اي كه در C°560 تنش‌زدايي شده بود، خواص مكانيكي مطلوب‌تري از خود نشان داد.

Stress relieving is a common practice among building codes for welded quenched and tempered steel structures and pressure vessels to reduce the magnitude of residual stresses. The present work analyzes the effect of stress relieving at 480, 560, 620 and 680 °C on microstructure and mechanical properties of 20 mm ASTM A517 Gr. B steel plate weldments produced by shielded metal arc welding process. For this purpose metallographic analysis, hardness measurement, charpy V-notched impact test, guided bend test and tensile test were performed and the results were compared with the non heat treated samples (AW). In order to evaluate effects of stress relieving on corrosion resistance, cyclic potentiodynamic polarization test have been used. According to the result of tests, stress relieving can reduces impact toughness of all base metals but in general, stress relieving at 560 °C represents better mechanical properties