%46تخفیف

دانلود پروژه: بررسی فرایند اتصال TLP برای فولاد دوفازی فریتی- مارتنزیتی

تعداد 96صفحه در فایل word

کارشناسی ارشد رشته مهندسی مواد (M.Sc)

بررسی فرایند اتصال TLP برای فولاد دوفازی فریتی- مارتنزیتی

چکیده

فرایند اتصال فاز مایع گذرا (TLP) می‌تواند در تولید اتصالاتی با خواص مکانیکی و فیزیکی مناسب و نزدیک به فلز پایه بدون نیاز به اعمال فشار بالا حین اتصال، به‌کار برده شود.

فولاد 4140، که به‌صورت کوئنچ به‌کار می‌روند، دارای استحکام بالا و سختی و نیز چقرمگی بالایی هستند و بنابراین، دارای نسبت استحکام به وزن بالایی می‌باشند و در صنایع هوایی کاربرد دارند. استفاده از آنها در این صنایع، لزوم اتصال آنها را سبب می‌شود. در این تحقیق اتصال فولاد 4140، با ساختار دوفازی فریت- مارتنزیت با استفاده از روش اتصال فاز مایع گذرا بررسی شده است. بدین منظور از دو لایه واسط پایه آهن و MBF-20، با ضخامت 25 میکرومتر استفاده شده است. فرآیند اتصال با لایه واسط MBF-20، در نمونه اول با دمای ˚c1075 با زمان 20 دقیقه، که فلز پایه قبل از فرآیند اتصال دوفازی شده، اتصالات بعدی در دمای ˚c1075 و زمان‌های 60 و 150 دقیقه که همراه با اتصال دوفازی شده و دمای ˚c1125 در زمان‌های 60، 90 و 120 دقیقه همراه با اتصال دوفازی شده، در کوره تحت خلاء انجام شد. اتصال با لایه واسط پایه آهن در دمای ^˚c1275 در زمان‌های 60 و 120 دقیقه که همراه با اتصال دوفازی شده در کوره تحت گاز آرگون انجام گرفت. مطالعات انجام گرفته با استفاده از میکروسکوپ نوری نشان داد که در دمای ˚c1075 با زمان‌های 20 و 60 دقیقه، دمای ˚c1125 و زمان 60 و 90 دقیقه و دمای ˚c1275 با زمان 60 دقیقه، در مرکز اتصال و مناطق متأثر از نفوذ، ترکیبات Fe-B، Cr-B، Ni-B و Ni-Si، مشاهده گردید. که نشان‌دهنده کامل نشدن انجماد همدما می‌باشد. با افزایش دما یا زمان اتصال می‌توان این ترکیبات را حذف نمود، مشاهده شده است. این ترکیبات در دمای اتصال ˚c1075 با زمان 150 دقیقه، دمای ˚c1125 با زمان 120 دقیقه و در دمای ˚c1075 با زمان 120 دقیقه، در مرکز اتصال تشکیل نشده‌اند. نتایج ریز سختی سنجی نشان داده است. که با افزایش دما و زمان اتصال، سختی در منطقه اتصال کاهش می‌یابد. همچنین مشاهده شده است. که برای اتصال ایجاد شده در دمای ˚c1125 و زمان 120 دقیقه، به‌دلیل همگن‌سازی در زمان بالا، منطقه اتصال سختی کمتر و یکنواخت‌تر داشته است. استحکام برشی نمونه اتصال یافته در دمای ˚c1275 و زمان 120 دقیقه با لایه واسط پایه آهن، بیشتر از نمونه‌های دیگر با لایه واسط پایه نیکل می‌باشد. که به‌دلیل انجام گرفتن، همگن‌سازی بالا در این نمونه و کاهش بیشتر ترکیبات منطقه DAZ، نسبت به نمونه‌های دیگر می‌باشد.

کلمات کلیدی: اتصال TLP، فولاد 4140، فولاد دوفازی، فریت، مارتنزیت.

دسته: فنی و مهندسی, مهندسی مواد برچسب: فریت, فولاد 4140, فولاد دوفازی, کلمات کلیدی: اتصال TLP, مارتنزیت.دانلود-پروژه-پایان نامه-کارشناسی-ارشد-فایل ناب

توضیحات

فهرست مطالب

عنوان شماره صفحه

چکیده 1

فصل اول: کلیات تحقیق

1-1- مقدمه. 3

1-2- بیان مسئله. 4

1-3- اهمیت و ضرورت انجام تحقیق.. 4

1-4- نوآوری در تحقیق.. 4

1-5- اهداف مشخص تحقیق.. 5

فصل دوم: مروری بر منابع

2-1- فولاد 4140. 7

2-2- فولادهای دوفازی.. 8

2-3-انواع فولادهای دوفازی.. 9

2-3-1- فولادهای دوفازی فریتی- مارتنزیتی.. 9

2-4- روش‌های تولید فولادهای دو فازی.. 10

2-4-1- مسیر آنیل میان بحرانی.. 11

2-4-2- روش کوئنچ میانی (آنیل پله‌ای). 12

2-4-3- مسیرکوئنچ پله‌ای (آنیل پیوسته). 13

2-5- فرآیندTLP. 14

2-5-1- مراحل انجام فرایند TLP. 15

2-6- تأثیر درجه حرارت در اتصالTLP. 16

2-6-1- تأثیر دما بر سختی منطقه اتصال. 20

2-6-2- تأثیر دما بر استحکام برشی.. 21

2-6-3- تأثیر همگن‌سازی بر انتشار عناصر بین لایه واسط و فلز پایه. 22

2-7- تأثیر زمان بر خواص اتصال TLP. 22

2-7-1- تأثیر زمان بر ریزساختار اتصال. 22

2-7-2- تأثیر زمان بر سختی سنجی اتصال. 23

2-7-3- تأثیر زمان بر استحکام برشی.. 24

2-8- تأثیر فشار بر خواص اتصال TLP. 24

2-9- تأثیر لایه واسط بر خواص ریزساختار منطقه اتصال. 25

2-9-1- ریزساختار در منطقه اتصال. 25

2-9-2-منطقه انجماد همدما (ISZ). 26

2-9-3- منطقه انجماد غیر همدما (ASZ). 26

2-9-4- ریزساختار DAZ.. 28

2-10- تأثیر اتمسفر محافظ بر خواص اتصال TLP. 31

2-10-1- هوا 31

2-10-2- اتمسفر محافظ آرگون. 32

2-10-3- اتمسفر خلاء. 33

2-11- تأثیر سرعت گرم و سرد شدن اتصال. 34

2-12- فرآیند اتصال TLP انجام شده بر روی فولادها 35

فصل سوم: مواد و روش انجام آزمایش‌ها

3-1- ماده اولیه. 38

3-1-1- فولاد4140. 38

3-1-2- لایه واسط.. 39

3-2- عملیات حرارتی.. 39

3-3- انجام اتصالTLP. 40

3-4- بررسی اتصالات TLP. 41

3-4-1- میکروسکوپ نوری.. 42

3-4-2- میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) 42

3-4-3- آزمون ریز سختی سنجی.. 42

3-4-4- آزمون برش… 42

فصل چهارم: بحث و نتایج

4-1- بررسی ریزساختاری اتصالات با لایه واسط MBF-20. 45

4-1-1- اتصال در شرایط min20/ ˚C1075. 45

4-1-2- شرایط اتصال min 60/ ˚c1075. 54

4-1-3- شرایط اتصال min150/˚c1075. 60

4-1-4- شرایط اتصالmin60/ ˚c1125. 62

4-1-5- شرایط اتصالmin120/˚ c1125. 67

4-2- بررسی ریزساختاری اتصالات با لایه واسط پایه آهن.. 69

4-2-1- اتصال در شرایطmin60/ ˚c1275. 69

4-2-2- اتصال در شرایط min120/ ˚C1275. 75

4-3- نتایج ریز سختی سنجی.. 76

4-3-1- سختی منطقه ISZ و مرکز اتصال. 77

4-3-2- سختی منطقه DAZ.. 78

4-3-3- سختی فلز پایه. 78

4-4- نتایج استحکام برشی.. 79

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات

5-2- پیشنهادات… II

منابع و مآخذ. III

چکیده انگلیسی

فهرست جداول

عنوان شماره صفحه

جدول 2-1- ترکیب شیمیایی فولاد 4140. 7

جدول 2-2. ترکیب شیمیایی گاز آرگون مصرفی.. 32

جدول 3-1- ترکیب شیمیایی فولاد در دسترس (درصد وزنی). 38

جدول3-2- ترکیب شیمیایی لایه واسط پایه نیکل (MBF20). 39

جدول3-2- شرایط دما و زمانی نمونه‌های اتصال داده شده در این تحقیق.. 41

جدول3-3- خلاصه آزمون‌های انجام شده بر روی نمونه‌‌های تحقیق حاضر. 41

جدول 4-1- نتایج آنالیز SEM/EDS از مناطق مشخص شده در شکل 4-3 )درصد وزنی). 50

جدول 4- 2 نتایج آنالیز SEM/EDS از مناطق مشخص شده در شکل 4-9)درصد وزنی). 56

جدول 4-3- نتایج آنالیز SEM/EDS از مناطق مشخص شده در شکل 4-14 )درصد وزنی). 66

جدول 4–4- نتایج آنالیز SEM/EDS از مناطق مشخص شده در شکل 4-20 )درصد وزنی). 73

فهرست شکل‌ها

عنوان شماره صفحه

شکل 2- 1- تصویر میکروسکوپ نوری از ریزساختار فولادهای دوفازی فریتی- مارتنزیتی.. 10

شکل2-2- مسیر آنیل میان بحرانی برای تولید فولاد‌های دوفازی به کمک عملیات حرارتی.. 11

شکل2 -3- تصویر میکروسکوپ نوری ریزساختار فولاد دوفازی تولید شده با روش آنیل میان بحرانی.. 12

شکل2-4- مسیر کوئنچ میانی برای تولید فولادهای دوفازی به کمک عملیات حرارتی.. 12

شکل 2-5- ریزساختار حاصل از روش کوئنچ میانی.. 13

شکل2-6- مسیرکوئنچ پله‌ای برای تولید فولاد‌های دوفازی به کمک عملیات حرارتی.. 13

شکل2-7- ریزساختار حاصل از مسیرکوئنچ پله‌ای.. 14

شکل2-8- طرح شمایی فرآیند TLP. 15

شکل 2-9- تصویر میکروسکوپ نوری اتصال نمونه در دمای ˚c1100 و زمان 60دقیقه. 17

شکل2-10- تصویر میکروسکوپ نوری اتصال نمونه همگن شده در زمان 60 دقیقه و دمای ˚c1206. 18

شکل2-11- پس از همگن‌سازی در 60 دقیقه و دمای ˚c1206. 18

الف- با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی و ب- با استفاده از میکروسکوپ نوری.. 18

شکل2- 12- تصویر میکروسکوپ نوری اتصال همگن شده در زمان 120 دقیقه و دمای˚c1206. 19

شکل 2-13- نتایج ریز سختی سنجی بر اساس فاصله قبل از همگن‌سازی.. 20

شکل 2-14- نتایج ریز سختی سنجی بر اساس فاصله بعد از همگن‌سازی.. 20

شکل 2-15- نتایج استحکام برشی برای نمونه اتصال یافته در دماها و زمان‌های مختلف… 21

2-16- تصاویر SEM نمونه اتصال در زمان‌های مختلف a(s120)،b(s300)، c(s900)، d(s3600). 23

شکل 2- 17- نتایج سختی سنجی برای نمونه‌های اتصال داده شده در زمان‌های مختلف… 24

شکل 2-18- ریزساختار محل اتصال به هنگام کامل نشدن انجماد همدما 25

شکل 2-19- تصویر SEM از مناطق مختلف انجماد غیر همدما. 27

شکل2-20- طیف EDS فاز بوراید غنی از نیکل مشاهده شده در مرکز اتصال. 28

شکل2-21- ریزساختار SEM رسوبات ویدمنن اشتاتن که با رسوبات فاز گاما احاطه شده‌اند. 29

شکل2-22- طیف EDS ذرات بلوکی در منطقه DAZ.. 30

شکل2-23- طیف EDS ذرات ویدمن اشتاتن در منطقه DAZ.. 30

شکل 2-24- اتصال انجام شده در اتمسفر کوره الف قبل از همگن‌سازی و بعد از همگن‌سازی.. 32

شکل2-25- اتصال در اتمسفر محافظ آرگون، الف) قبل از همگن‌سازی و ب) بعد از همگن‌سازی.. 33

شکل 2-26- اتصال نمونه در اتمسفر خلا الف – قبل از همگن‌سازی و ب – بعد از همگن‌سازی.. 34

شکل 3-1- نمودار TTT فولاد 4140. 40

شکل 3-2- تصویر نمونه گیر مورد استفاده در آزمون کشش…. 43

شکل4-1- تصویر EDS از عناصر آلیاژی در عرض نمونه اتصال یافته P1. 46

شکل 4-2- آنالیز خطیSEM/EDS عناصر آلیاژی در عرض اتصال انجام شده نمونه P1. 47

شکل 4-3- تصویر SEM از ترکیبات منطقه اتصال برای نمونه اتصال یافته P1. 49

شکل4-4- تصویر SEM از منطقه انجماد غیر همدمای نمونه اتصال یافتهP1. 51

شکل 4-5- تصویر میکروسکوپ نوری از فلز پایه دوفازی شده قبل از اتصال. Error! Bookmark not defined.

شکل 4-6- تصویر SEM از فلز پایه برای نمونه اتصال یافته در دمای P1. 53

الف)با بزرگنمایی2000 و ب) بزرگنمایی 5000. 53

شکل4‑7- تصویر SEM نمونه اتصال یافته P2 (الف) الکترون‌های ثانویه و (ب) الکترون‌های برگشتی.. 55

شکل4‑8. آنالیز خطیSEM/EDS عناصر آلیاژی در عرض اتصال انجام شده نمونه P2. 57

شکل4‑9. تصویرSEM از ترکیبات منطقه اتصال برای نمونه اتصال یافته نمونه P2. 58

شکل4‑10- تصویر SEM از فلز پایه برای نمونه اتصال یافته نمونه P2 الف)الکترون‌های برگشتی و ب)الکترون‌های ثانویه 60

شکل 4-11. 61

شکل4‑12- تصویر میکروسکوپ نوری از فلز پایه برای نمونه اتصال داده شده P3. 62

شکل4‑13- تصویر SEM نمونه اتصال یافته P4 (الف) الکترون‌های برگشتی و (ب) الکترون‌های ثانویه. 63

شکل4‑14- آنالیز خطی SEM/EDS عناصر آلیاژی در عرض اتصال انجام شده نمونه P4. 64

شکل4-15- تصویر SEM از ترکیبات منطقه اتصال برای نمونه اتصال یافته P4. 65

شکل4‑16- تصویر SEM از فلز پایه برای نمونه اتصال یافته P4 (الف) بزرگنمایی 2000 و (ب) بزرگنمایی 5000 67

شکل 4- 17– تصویر میکروسکوپ نوری نمونه اتصال داده نمونه P6. 68

شکل4‑18- تصویر SEM نمونه اتصال یافته P7 (الف) الکترون‌های ثانویه و (ب) الکترون‌های برگشتی.. 70

شکل4‑19- آنالیز خطیSEM/EDS عناصر آلیاژی در عرض اتصال انجام شده نمونه P7. 71

شکل 4-20- تصویرSEM از ترکیبات منطقه اتصال برای نمونه اتصال یافتهP7. 72

شکل4-21- تصویرSEM از فلز پایه برای نمونه اتصال یافته P4 (الف) بزرگنمایی 5000 و (ب) بزرگنمایی 2000 74

شکل 4- 22- تصویر میکروسکوپ نوری نمونه اتصال داده نمونه P6. 75

شکل4-23- تصویر میکروسکوپ نوری دوفازی شدن فلز پایه پس از اتصال TLP در دمای 1275 درجه و زمان 2ساعت 76

شکل 4-24- مقایسه نتایج تست میکروسختی‌سنجی در مناطق A تا E پنج نمونه مختلف… 77

شکل4‑25- مقایسه استحکام برشی اتصال TLP برای نمونه‌های مختلف… 79

امتیاز 0 از 5 از 0 دیدگاه

قیمت اصلی 39,000 تومان بود.قیمت فعلی 21,000 تومان است.

تاریخ ایجاد دی 29, 1399
تاریخ بروزرسانی اسفند 13, 1401
فروش 0
دیدگاه 0

شرایط استفاده از محصول

تمام محصولات به ازای پرداخت پروژه تنها قابل استفاده می باشند. این بدین معنی است که برای استفاده از یک یا چند محصول ، لازم به خرید آن محصول است.

مزایای خرید این محصول:

دسترسی به فایل به صورت همیشگی
پشتیبانی رایگان
پشتیبانی 24 ساعته محصول
بازگشت وجه در صورت عدم رضایت مشتری

مشاهده قوانین سایت