ارزيابي خواص ساختاري و مكانيكي اتصال تنگستن-كاربيد تنگستن با استفاده از روش تف جوشي پلاسما جرقه‌اي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مواد

كارشناسي ارشد

براي كاربرد¬هاي دما بالا و همچنين مواردي كه دماي قطعه تا حد زيادي افزايش مي¬يابد، تنگستن و كاربيد تنگستن از جمله مهم-ترين و در دسترس¬ترين تركيبات كاربردي در صنايع هستند. از جمله كاربرد اين دو ماده مي¬توان به كاربرد در فرايند جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي اشاره كرد. اين فرايند بيشتر براي قطعات آلومينيومي با هدف جوشكاري و يا بهبود خواص آلومينيوم استفاده مي‌شود. در طي اين فرايند تنگستن و كاربيد تنگستن به عنوان پين اصلي فرايند استفاده مي¬شود و تنش زيادي در كنار دماي بالا به قطعه وارد مي‌شود. تنگستن مقاومت به دماي مناسبي دارد اما سختي و سايش پاييني دارد از طرفي كاربيد تنگستن مقاومت در برابر دماي كمتري را دارد. با استفاده از روش پوشش دادن تنگستن به وسيله كاربيد تنگستن مي¬توان اين مشكل را تا حد زيادي بهبود بخشيد. در اين پژوهش به بررسي خواص مكانيكي و شرايط اتصال كاربيد تنگستن به تنگستن به صورت پوشش پرداخته شد. اتصال به روش تف¬جوشي پلاسماي جرقه¬اي (SPS ) براي ورق كاربيد تنگستن به تنگستن فلزي در دماهاي 1200، 1250، 1300 و فشارهاي 30 و 50 مگاپاسكال مورد بررسي قرار گرفت. براي مشاهده ريزساختار و پراكندگي دانه¬ها از تصاوير ميكروسكوپي نوري و الكتروني استفاده گرديد. براي بررسي رفتار خوردگي نمونه¬ها، آزمون پتانسيو دايناميك از 250- ميلي ولت نسبت به پتانسيل مدار باز OCP تا 5/1 ولت مطلق انجام شد. ميزان استحكام كششي از طريق تست كشش محاسبه و حداكثر استحكام كششي 284 مگاپاسكال و حداقل استحكام كششي 124 مگاپاسكال بدست آمد. با توجه به تصاوير ميكروسكوپي، با افزايش 100 درجه¬اي دما، نفوذ افزايش و بيشينه سختي در اطراف محل اتصال مشاهده شد. از طرفي با افزايش ميزان فشار در فرايند تف¬جوشي و كاهش ريزترك و بسته شدن آن¬ها و همچنين اتصال قوي¬تر بين تنگستن و كاربيد تنگستن، استحكام و سختي ميانگين بالاتر رفته و محدوده سختي بين 200 تا 1000 ويكرز گزارش گرديد. بر اساس نتايج حاصل شده، افزايش دما دليل كاهش نرخ خوردگي نمونه¬ها بود.

232232

متالورژي جوشكاري

مهندسي مواد

دانشگاه صنعتي اصفهان