بررسی اثر پارامترهای فرآیند Tlp بر ریز‌ساختار، خواص مکانیکی و مقاومت به خوردگی اتصال فولاد زنگ‌نزن 316l به تیتانیوم خالص تجاری با لایه واسط مس خالص

در این پژوهش اثر پارامترهای دما و زمان عملیات اتصال فاز مایع گذرا بر خواص مکانیکی، ریزساختار و مقاومت به خوردگی اتصال تیتانیوم خالص تجاری به فولاد 316l مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از فویل مس خالص با ضخامت 100 میکرومتر به عنوان لایه واسط استفاده شد و عملیات اتصال دهی در سه دمای 950، 1000 و 1050 درجه سانتی گراد و در سه زمان 90، 120 و 150 دقیقه انجام شد. پس از انجام عملیات اتصال دهی، خواص مکانیکی و مقاومت به خوردگی نمونه ها مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج آزمون برش نشان داد استحکام برشی جوش در دمای اتصال 1000 درجه سانتی گراد از دماهای 950 و 1050 درجه سانتی گراد بهتر است. علت این امر، کمتر تشکیل شدن ترکیبات بین فلزی در این دما و هم چنین کم تربودن ناحیه انجماد غیرهمدما در این نمونه بود. بررسی های ریزساختاری نشان داد که در دمای 950 درجه سانتی گراد ترکیب بین فلزی تیتانیوم و آهن تشکیل نشده است، درحالی که در دو دمای 1000 و 1050 درجه سانتی گراد، ترکیب بین فلزی تیتانیوم و آهن به مقدار قابل توجهی وجود داشت. نتایج آزمون خوردگی نشان داد که مقاومت به خوردگی ناحیه جوش، وابسته به ترکیبات بین فلزی به وجود آمده در این ناحیه است. از جمله ترکیبات بین فلزی به وجود آمده در این اتصال می توان به ticu2، ti2cu، ticu و feti اشاره نمود. نمونه اتصال یافته در دمای 1000 درجه سانتی گراد و زمان 120 دقیقه به دلیل دارا بودن حداقل ترکیبات بین فلزی، مقاومت به خوردگی بهتری از خود نشان داد. هم چنین فازهای بین فلزی آهن تیتانیوم، مقاومت به خوردگی کمتری از فازهای بین فلزی مس-تیتانیوم نشان دادند.

Effect of the TLP process parameters on microstructure, mechanical properties and corrosion resistance of 316L stainless steel to pure commercial titanium joint with pure copper interface

In this research, effect of time and temperature of TLP process on the microstructure, mechanical properties and corrosion resistance of CPTi to 316L stainless steel joint evaluated. For this purpose pure copper foil with 100 µm thickness was used as interlayer and joining process carried out at 950˚C, 1000˚C and 1050˚C and for 90, 120 and 150 minutes. After the joining process, shear and microhardness test and corrosion resistance were applied in the samples. The test results revealed that the shear strength of the sample 1000˚C is better than two other soaking temperatures. The main reason was the formation of less intermetallic compounds at the interface, as well as the presence of less athermally solidification zone area. Microstructural examinations for the sample after TLP at 950˚C revealed no iron and titanium bearing intermetallic compounds in the interface while for two other samples, there exist considerable amount of intermetallics in the microstructure. Corrosion test results showed that the resistance against corrosion depends on the intermetallic compounds formed in the interface. Intermetallic phases includes FeTi, TiCu, Ti2Cu, and TiCu2. The sample prepared at 1000˚C for 120 minutes had less intermetallic compounds and as a result, had the best corrosion resistance. Fe and Ti containing intermetallics had good corrosion resistance in simulated body fluid, as comparison with Ti and Cu containing compounds.