بررسی تاثیر دما، زمان و لایه واسط بر ریز ساختار و خواص مکانیکی اتصال فولاد زنگ نزن آستنیتی 321 با روش فاز مایع گذرا

با توجه به نیاز صنعت به فرایند اتصال مناسب در رابطه با قطعات ساخته شده از فولاد زنگ نزن آستنیتی 321  که در تجهیزات نیروگاهی نظیر توربین‌ها کاربرد دارند، در این پژوهش، اتصال این فولاد از طریق فرایند اتصال فاز مایع گذرا (TLP) با دولایه واسط با نام تجاری MBF-30 و MBF-20 مورد بررسی قرار گرفت. فرایند اتصال در دماهای 1050 1100 و 1150  درجه سانتی گراد و به مدت زمان 30 الی 120 دقیقه در کوره خلا انجام پذیرفت. نمونه‌های اتصال داده شده با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)  مورد بررسی ریز ساختاری قرار گرفتند. آنالیز عنصری و فازی ترکیبات مشاهده شده در اتصالات نیز با استفاده از سیستم طیف سنجی انرژی (EDS) میکروسکپ الکترونی روبشی و روش تفرق اشعه ایکس ((XRD صورت پذیرفت. به منظور بررسی نحوه توزیع عناصر در عرض اتصال، آنالیز خطی مورد استفاده قرار گرفت. جهت بررسی خواص مکانیکی اتصال، نمونه‌ها تحت آزمون‌های استحکام برشی و ریزسختی‌سنجی قرار گرفتند. حداقل زمان لازم برای تکمیل انجماد همدما در دماهای 1100،1050 و 1150 درجه سانتی گراد به ترتیب 75، 45 و30 دقیقه به‌دست آمد. در حالت انجماد همدمای ناقص، در مرکز اتصال و مناطق متاثر از نفوذ، ترکیباتNi-B,Ni-Si,Cr-B,Fe-B  مشاهده گردید. با افزایش دما و زمان اتصال، ساختار اتصال همگن‌تر، سختی کم‌تر و استحکام برشی بیش‌تری به‌دست آمد. بیش‌ترین استحکام برشی برای لایه واسط MBF-30 به ترتیب معادل 99 و 98 در صد استحکام برشی فلز پایه  و برای لایه واسط  MBF-20 به ترتیب معادل 95 و 94 در صد استحکام برشی فلز پایه  حاصل گردید.