لحیمکاری سخت فولاد AISI ۴۱۳۰ به WC و مشخصهیابی آن
General Material Designation
[پایاننامه]
Parallel Title Proper
Brazing of AISI ۴۱۳۰ steel to WC and its characterization
First Statement of Responsibility
/حسین شیرزاده
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
: مهندسی مواد
Date of Publication, Distribution, etc.
، ۱۴۰۱
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۸۲ص.
Other Physical Details
:
GENERAL NOTES
Text of Note
زبان: فارسی
Text of Note
زبان چکیده: فارسی
NOTES PERTAINING TO PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC.
Text of Note
چاپی - الکترونیکی
NOTES PERTAINING TO PHYSICAL DESCRIPTION
Text of Note
مصور، جدول، نمودار
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Discipline of degree
مهندسی مواد- جوشکاری
Date of degree
۱۴۰۱/۰۵/۰۱
Body granting the degree
صنعتی سهند
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
کاربید سمانتهCo - WCنوعی از سرمتهاست که از استحکام، سختی و مقاومت به سایش و همچنین خواص مکانیکی بالا در دماهای بالا برخوردار بوده و کاربردهای مختلفی در صنعت ساخت و تولید متهها و ابزارهای برشی و سوراخکاری و حفاری دارد .سرمتها با دارا بودن بایندر فلزی مثلCo ، چقرمهتر از سرامیکها هستند ولی این چقرمگی به حدی نیست که بتوان از آن ابزار یکتکه ساخت .برای رفع این مشکل، اغلب از فولادهای پر استحکام کم آلیاژی نظیر فولاد AISI ۴۱۳۰ که از استحکام ویژه بالایی برخوردارند و با عملیات حرارتی، طیف وسیعی از خواص مکانیکی را از خود نشان میدهند میتوان به عنوان ساقه ابزار به نوک ابزار سرمتی مثلCo - WCاتصال داد و از آن به عنوان ابزارهای برشکاری /ماشینکاری و سوراخکاری /حفاری استفاده نمود .یکی از روشهای مرسوم اتصال این فولادها به ابزارهای سرمتی، لحیمکاری سخت با فلز پرکننده پایه مس است .این روش علیرغم مزایایی که دارد مشکلاتی نظیر عدم ترشوندگی سرمت توسط فلز پرکننده و تنش پسماند ناشی از اختلاف زیاد ضریب انبساط گرمایی سرمت با فولاد و همچنین تشکیل بعضی فازهای نامطلوب در محل اتصال دارد که خواص مکانیکی اتصال را تحت تأثیر قرار میدهند .در این تحقیق، نمونههای کاربید سمانتهCo - WCبه فولاد ۴۱۳۰ با روش لحیمکاری با استفاده از آلیاژ پرکنندهAg -۲۸Cu-۲۱Zn-۲۱( Cdبر حسب درصد وزنی) و اعمال فلاکس پوششی محافظ، با مدت زمانهای لحیمکاری ۴، ۸ و ۱۲ دقیقه و با اعمال یک لایه پوشش نیکل واسطه روی کاربید سمانته برای افزایش ترشونندگی در زمان لحیمکاری ۸ دقیقه، و بدون اعمال لایه پوششی واسطه در دمای لحیمکاری یکسانoC ۷۰۰ اتصال داده شدند و ریزساختار، سختی و استحام برشی اتصالها مورد مطالعه، مقایسه و ارزیابی قرار گرفتند .نتایج نشان میدهند که با افزایش زمان لحیمکاری، ابتدا استحکام اتصال به دلیل افزایش نفوذ و ترکنندگی و سیالیت مذاب، افزایش ولی در ادامه با افزایش بیشتر زمان لحیمکاری، به دلیل ایجاد و رشد منطقه نفوذ میانی یا خالی از کبالت و ایجاد ریزترکها در این منطقه کاهش مییابد .اعمال لایه پوشش نیکل واسطه بر روی کاربید سمانته به واسطهی جلوگیری از ایجاد منطقه خالی از کبالت و ایجاد یک لایه محلول جامدNi -Zn- Cuیکپارچه بر روی سطح اتصال کاربید سمانته حداکثر استحکام برشی حدود MPa ۲۶۱ را برای اتصال ایجاد شده در زمان لحیمکاری ۸ دقیقه نشان داد که ۱۲ بیشتر از استحکام نمونه فاقد پوشش نیکلی بود .بررسی ریزساختار سطح شکست اتصالات ایجاد شده نیز نشان میدهد که شکست غالبا در فصل مشترک کاربید سمانته و فلز پرکننده اتفاق میافتد که حکایت از ضعف خواص مکانیکی این ناحیه از فصل مشترک نسبت به سایر نواحی اتصال دارد که البته در سطح شکست نمونههای پوشش دار و فاقد پوشش نیکلی لحیمکاری شده به مدت ۸ دقیقه، انبوهی از خطوط لغزش ناشی از تغییر شکل پلاستیک نیز مشاهده میشود.
Text of Note
C, which was 261 MPa░ WC-Co, which is a type of cermet due to higher strength, higher hardness, and wear resistance, as well as higher mechanical properties at high temperatures in compared with steels; has various applications in the industry of manufacturing and production of drilling and cutting tools. cermets with metal binders such as cobalt have high toughness than ceramics, but this toughness is not enough to make a one-piece tool. AISI 4130 steel, which is one of the high strength and low alloy steels, has a high specific strength, so with its heat treatment, shows a wide range of mechanical properties thus in the manufacture of some cutting/ machining and drilling tools, it is attached to the tip of a cermet tool such as WC-Co as a tool shaft. One of the methods of joining these steels to cermet cutting/ machining tools is brazing with copper base filler metal. Despite its advantages, this method has problems such as non-wettability of cermet by the filler metal and residual stress due to the large difference in the coefficient of thermal expansion of cermet with steel and also the formation of some undesirable phases at the joint that affects the joint properties. In this research, cemented-carbide to 4130 steel by brazing method with 30Ag-28Cu-21Zn-21Cd filler alloy in brazing times of 4, 8, and 12 minutes and a sample with nickel coating on cemented-carbide to increase wetting, in brazing time 8 minutes, bonded at the same brazing temperature of 700 oC. With increasing the brazing time, the bond strength increased due to the increase of diffusion, wetting, and melt fluidity, but with further increase of the brazing time, due to the formation and growth of the inter-diffusion or Co-depleted zone and micro-cracks in this area, the bond strength decreased. The nickel coating on the cemented-carbide increased the bond strength by preventing the formation of a Co-depleted zone and the formation of a Cu-Zn-Ni solid solution layer on the cemented-carbide by 12 . Observation of the fracture surface showed that the fracture often occurred in the interface of cemented-carbide and filler metal, which indicates the weakest interface in this joint. Finally, the highest shear strength was obtained from a nickel-coated sample on cemented-carbide with a brazing time of 8 minutes and a temperature of 700
ba
PARALLEL TITLE PROPER
Parallel Title
Brazing of AISI ۴۱۳۰ steel to WC and its characterization