ارزیابی ساختاری و مکانیکی اتصال غیرهم‌جنس in625/ss316l پیوند داده شده توسط فرایند فاز مایع نافذ گذرا

در پژوهش حاضر، ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال غیرهمجنس سوپر آلیاژ اینکونل 625 (in625) به فولاد زنگ نزن آستنیتی aisi316l (ss316l) با استفاده از لایه واسط awsbni3 و فرایند فاز مایع نافذ گذرا (tlp) مورد ارزیابی و شرایط لازم برای ایجاد یک اتصال کارآمد مورد مطالعه و بررسی واقع شد. اتصال دهی tlp در گستره دمایی و زمانی به ترتیب ºc 10501150 و min 205 و تحت حفاظت گاز محافظ آرگون با خلوص%9995/99 انجام شد. مطالعات ریزساختاری (om و sem) و فازی (xrd) آشکار نمود که اتصال دهی در دمای ºc1150 و مدت زمان min 20 موجب تکمیل انجماد همدما و ایجاد فاز گاما (γ) بصورت یکدست در موضع اتصال می شود. سرد نمودن نمونه ها قبل از تکمیل انجماد همدما موجب تشکیل ترکیبات یوتکتیکی غنی از کروم و مولیبدن در موضع مرکزی اتصال می شود. مورفولوژی پیوسته ترکیبات یوتکتیکی موجب افت شدید استحکام برشی نمونه ها شد (کاهش استحکام برشی %50~). نفوذ درهم عناصر آلیاژی بین موضع اتصال و فلزپایه اطراف موجب تشکیل کاربید کروم در in625 و ترکیبات بورایدی کروممولیبدن در ss316l گردید که موجب افزایش ریزسختی نواحی مذکور نسبت به فلزپایه و موضع اتصال شد.

Structural and Mechanical Evaluation of Dissimilar Transient Liquid Phase Bonded IN625 /SS316L

In the present study, the microstructure and mechanical properties of the dissimilar joint of Inconel 625 (IN625) superalloy to austenitic stainless steel AISI316L (SS316L) via AWSBNi3 interface layer and transient liquid phase (TLP) bonding process were evaluated and necessary conditions for creating an efficient joint were determined. TLP bonding was performed in temperature and time range of 10501150ºC and 520min, respectively, under the protection of argon shielding gas with a purity of 99.9995%. Microstructural (OM and SEM) and phase (XRD) studies revealed that bonding at 1150 &° C for 20 min results in completion of isothermal solidification and develops a uniform gamma (γ) phase at the bonding zone. Cooling the samples before completion of isothermal solidification results in the formation of chromium and molybdenumrich eutectic compounds at the bonding centerline. The continuous morphology of the eutectic compounds caused a sharp drop in the shear strength of the specimens (~50% reduction of shear strength). The interdiffusion of alloying elements between the bonding area and the surrounding base metal results in the formation of chromium carbide in the IN625 and chromium boron compounds in the SS316L, which increased the microhardness of these areas compared to the base metals and the bonding zone.