چقرمگی شکست یک فولاد ضدزنگ سوپر داپلکس جوشکاری شده

Fracture toughness of a welded super duplex stainless steel

چقرمگی شکست یک فولاد ضدزنگ سوپر داپلکس جوشکاری شده

ABSTRACT

Fracture toughness testing was conducted on standard single-edge notched bend bar specimens of base and weld metal. The material was the SAF 2906 super duplex stainless steel. The aim was to evaluate the susceptibility for brittle failure at sub-zero temperatures for the base and weld metal. The base metal was tested between −103 and −60 °C and was evaluated according to the crack-tip opening displacement method. The fracture event at and below −80 °C can be described as ductile until critical cleavage initiation occurs, which caused unstable failure of the specimen. The welding method used was submerged arc welding with a 7 wt% nickel filler metal. The welded specimens were post-weld heat treated (PWHT) at 1100 °C for 20 min and then quenched. Energy-dispersive X-ray spectroscopy analysis showed that during PWHT substitutional element partitioning occurred which resulted in decreased nickel content in the ferrite. The PWHT weld metal specimens were tested at −72 °C. The fracture sequence was critical cleavage fracture initiation after minor crack-tip blunting and ductile fracture.

 جهت دانلود رایگان نسخه لاتین این مقاله اینجا کلیک کنید .

 

 

چکیده

آزمون چقرمگی شکست روی نمونه های شمش استاندارد تک لیه شکاف دار خمشی فلز جوش و فلز پایه انجام شد. ماده مورد نظر فولاد ضدزنگ سوپرداپلکس SAF 2906 بود. هدف، ارزیابی استعداد شکست ترد در دماهای زیرصفر برای فلز پایه و جوش بود. فلزپایه در دماهای بین °C 103- و °C 60- آزموده و مطابق روش گشودگی بحرانی نوک ترک ارزیابی گردید. رخداد شکست در °C 80- و پایین تر از آن، به شکل داکتیل توصیف شد تا هنگامی که آغاز رخ برگی (تورق) بحرانی رخ دهد که منجر به گسیختگی ناپایدار نمونه گردید. روش جوشکاری مورد استفاده عبارت بود از جوشکاری زیرپودری با یک فلز پرکننده با 7درصد وزنی نیکل. نمونه های جوشکاری شده در °C 1100 بمدت 20دقیقه تحت عملیات حرارتی پساجوشکاری (PWHT) قرار گرفته و سپس کوئنچ شدند. آنالیز طیف سنجی پرتوی ایکس انرژی تفرقی  نشان داد که در طول PWHT، تفکیک عنصری (element partitioning) قابل توجهی رخ داد که منجر به کاهش مقدار نیکل در فریت شد. نمونه های فلز جوش PWHT شده در °C 72- آزموده شدند. توالی شکست عبارت بود از آغاز با شکست رخ برگی بحرانی پس از کند شدن نوک ترک و شکست داکتیل.