عنوان

ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال کاربید سیلیسیم به فولاد زنگ‌نزن آستنیتی

کد کشور

IR

شماره

۴۴۷۴پ

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

فارسی

کشور محل نشر

IR

عنوان اصلي

ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال کاربید سیلیسیم به فولاد زنگ‌نزن آستنیتی

نام عام مواد

[پایان‌نامه]

عنوان اصلي به زبان ديگر

Microstructure and Mechanical Properties of Silicon Carbide Bonding to Austenitic Stainless Steel

نام نخستين پديدآور

/امین تقی اهری

نام ناشر، پخش کننده و غيره

: مهندسی مواد

تاریخ نشرو بخش و غیره

، ۱۴۰۰

نام خاص و کميت اثر

۱۱۴ص.

ساير جزييات

:

متن يادداشت

زبان: فارسی

متن يادداشت

زبان چکیده: فارسی

متن يادداشت

چاپی - الکترونیکی

متن يادداشت

مصور، جدول، نمودار

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

کارشناسی ارشد

نظم درجات

مهندسی مواد- جوشکاری

زمان اعطا مدرک

۱۴۰۰/۰۸/۰۱

کسي که مدرک را اعطا کرده

صنعتی سهند

متن يادداشت

اتصال کاربید سیلیسیم (SiC) به فولاد زنگ‌نزنL ۳۱۶ به دلیل ایجاد ترکیبی از خواص از جمله وزن مطلوب، مقاومت بالا در برابر حرارت، استحکام بالا، مقاومت در برابر خوردگی و دستیابی به قیمت مناسب در بسیاری از زمینه‌ها کاربرد دارد .از مشکلات عمده قابل پیش‌بینی در این اتصال می‌توان به تشکیل ترکیبات لایه‌ای ضخیم با ماهیت ترد در طرف SiC و تنش پسماند حرارتی بالا اشاره کرد که تاثیر قابل توجهی بر خواص نهایی اتصال دارند .بنابراین برای فائق آمدن بر این موارد، اتصال SiC به فولاد زنگ‌نزنL ۳۱۶ با استفاده از روش لحیم‌کاری سخت از طریق آلیاژ سازی درجا مورد بررسی قرار گرفت .بدین منظور از ذرات پودری نقره، مس و تیتانیم با میانگین اندازه ذرات به ترتیب ۵/۷، ۶۴/۹ و m ۴۲/۹ استفاده شد .ترکیب مواد پودری به عنوان آلیاژ لحیم در کلیه اتصال‌ها، ضریب انبساط حرارتی (CTE) در حدود برابر با SiC را داشت .تاثیر ترکیب شیمیایی آلیاژهای لحیم غیرفعالAg -۱.۲۸ Cuو لحیم‌های فعالAg -۷.۲۶Cu-۵.۴Ti،Cu -۰.۲۲ TiوAg -۰.۱۶ Tiدر دماهای اتصال به ترتیب ۹۵۰، ۹۵۰، ۱۰۰۰ و ░ C۱۰۲۰ با زمان نگهداری min ۳۰، بر روی ریزساختار و خواص مکانیکی اتصالات مورد بحث قرار گرفت .مشخصه‌یابی ریزساختاری، ساختار فازی و خواص مکانیکی اتصالات با استفاده از میکروسکوپ نوری (OM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مجهز به طیف نگار پرتو ایکس(EDS) ، میکروسختی سنجی ویکرز و آزمون استحکام برشی در دمای اتاق صورت گرفت .از مفاهیم ترمودینامیکی پایداری فازها، نمودارهای فازی دوتایی و سه‌تایی متشکل از عناصرAg ،Cu ،Ti ،Si ، Fe و C برای تحلیل ساختارهای تشکیل شده و تغییرات فازی در منطقه اتصال با تغییر ترکیب شیمیایی در ماده لحیم استفاده شد .فرایند اتصال در نمونه با ماده لحیم غیرفعال منجر به عدم اتصال شد .ماهیت غیرفعال آلیاژ لحیم و تاثیر آن بر واکنش با مواد پایه به ویژه طرف سرامیکی اتصال و همچنین وجود اکسید سطحی( اکسید کروم) در فولادL ۳۱۶ از دلایل موفقیت آمیز نبودن این اتصال هستند .فازهایTiC ،Ti ۳SiC۲ وTi ۵Si۳ در بررسی‌های ریزساختاری در فصل مشترک آلیاژ لحیم با SiC در تمامی اتصالات به عنوان فازهای غالب شناسایی شدند .اتصال توسط آلیاژ لحیم فعالTi - Cuموفقیت آمیز اما دارای استحکام برشی در حدود MPa ۳/۱ بود .استفاده از این ترکیب شیمیایی برای ماده لحیم باعث بهبود قابلیت ترشوندگی مس در برابر SiC توسط دو عامل استفاده از ترکیب یوتکتیک و عنصر تیتانیم شد .ایجاد لایه کاربیدی ضخیم و عامل واکنش بیش از حد در طرف SiC نیز از مهم‌ترین دلایل افت استحکام و وقوع شکست در منطقه اتصال بودند .در مقابل اتصالات حاصل از لحیم‌های فعالTi -Cu- AgوTi - Agاستحکام برشی بالایی در حدود ۱۰۵ و MPa ۱۵۵ را نشان دادند .همچنین مقدار متوسط سختی نیز در ناحیه اتصال با آلیاژهای لحیمTi- Cu،Ti-Cu- AgوTi - Agبه ترتیب مقادیر ۳۳۸، ۱۷۳ و HV ۹۵ را داشت .برخلاف نمونه اتصال با آلیاژ لحیمTi- Cu، شکست در دو نمونه دیگر به دو منطقه جدا شده از طرف ماده SiC و منطقه اتصال تقسیم شد .مقدار مناسب تیتانیم در ماده لحیم، پلاستیسیته بهتر مواد لحیم در این دو اتصال و میزان مناسب انجام واکنش‌های شیمیایی در فصل مشترک با مواد پایه از جمله دلایل برای بهبود استحکام در این نمونه‌ها می‌باشند .همچنین ایجاد فصل مشترک مشبک در اتصال با لحیم فعالTi - Agتاثیر به سزایی در افزایش استحکام این اتصال داشته است .

متن يادداشت

C in 30 minutes, were discussed on the microstructure and the mechanical properties of the connections. Microstructural characterization, phase structure and mechanical properties of the connection using an OM light microscope and a SEM microscope equipped with X-ray spectroscopy (EDS), Vickers microhardness test and shear strength test were performed at room temperature. We use thermodynamics of phase stability and binary and ternery phase diagrams circuits consisting of Ag, Cu, Ti, Si, Fe, and C elements for structural analysis of phase changes in the region of connection with the change in chemical composition in the filler. Connection process in the sample with inactive filler wasnt successful. Presence of surface oxide (chromium oxide) in L316 steel and inactive nature of filler alloy was one of the reasons for lack of bond formation. But in other connections, the interface between the base material and the filler material was bonded without any cracks. TiC phases, Ti3SiC2, and Ti5Si3 in microstructural examination at the joint of filler alloy with SiC in all joints were identified as dominant phases. The connection with Cu-Ti active filler alloy was successful but has very low shear strength about 3.1 MPa. Using this chemical compound as filler causes better wettability capability against SiC was enhanced by two factors, using eutectic composition and titanium. Creating a thick carbide layer and excessive reactivity on the SiC side are also the most important reasons for strength loss and failure in the connection area. In contrast, the joints using active filler alloy of Ag-Cu-Ti and Ag-Ti showed a high shear strength about 105 and 155 MPa. Also, the average hardness in the joints area with filler Cu-Ti, Ag-Cu-Ti, and Ag-Ti was 338, 173 and 95 HV respectively. Unlike the previous example, the failure in these samples split into two areas divided by SiC material and bonding area. The right amount of titanium in the solder, the better plasticity of the Solder in these two joints and the appropriate amount of chemical reactions in interface with the base material are the reasons to improve the strength in these samples. Also, the creation of a meshing interface in the joint with the Ag-Ti filler alloy has a high effect on increasing the joint strength.░ Bonding of silicon carbide (SiC) to stainless steel 316L due to the combination of properties including demanded weight, high heat resistance, high strength, corrosion resistance, and reasonable price are used in many fields. One of the main and predictable problems in this bonding is the formation of thick-layered compounds with brittle nature on the SiC side and high thermal residual stresses that have a significant impact on the final bonding properties. Therefore, to overcome these cases, SiC bonding to 316L stainless steel using active brazing method from in-situ alloying method was investigated. For this purpose, powder particles of silver, copper, and titanium with a particle size of 5.67, 64.9, and 42.9 microns were used. Also tried to combine powder materials as filler of all connections to have equal thermal expansion coefficient to SiC. The Effection of chemical composition of Ag-28.1Cu inactive filler alloy and Ag-26.7Cu-4.5Ti, Cu-22.0Ti and Ag-16.0Ti active filler alloy at connection temperatures of 950, 950, 1000 and 1020

خط فهرستنویسی و خط اصلی شناسه

ba

عنوان اصلي به زبان ديگر

Microstructure and Mechanical Properties of Silicon Carbide Bonding to Austenitic Stainless Steel

موضوع مستند نشده

کاربید سیلیسیم

موضوع مستند نشده

فولاد زنگ‌نزن آستنیتی

موضوع مستند نشده

لحیم‌کاری سخت فعال

موضوع مستند نشده

ترکیب شیمیایی آلیاژ لحیم

موضوع مستند نشده

ریزساختار

موضوع مستند نشده

خواص مکانیکی

اصطلاح موضوعی

silicon carbide; austenitic stainless steel; active brazing; chemical composition of filler alloy; Microstructure; mechanical properties

اصطلاح موضوعی

کاربید سیلیسیم، فولاد زنگ‌نزن آستنیتی، لحیم‌کاری سخت فعال، ترکیب شیمیایی آلیاژ لحیم، ریزساختار، خواص مکانیکی

مستند نام اشخاص تاييد نشده

تقی اهری، امین

مستند نام اشخاص تاييد نشده

سعید، توحید، استاد راهنما

مستند نام اشخاص تاييد نشده

بینش، بهزاد، استاد مشاور

کشور

ایران

تاريخ عمليات

20230913

شماره بازیابی

مواد ،۷۰۶۷۸ ،۱۴۰۰

نام ميزبان

ی‌تینتسآ ن‌زنگ‌نز دلاوف‍ ه‌ب‍ م‌یسیلیس‍ دیبراک‍ ل‌اصتا ی‌کیناکم‍ ص‌اوخ‍ و راتخاسزیر.pdf

شماره دسترسي

عادی

اطلاعات مختصر

عادی

تاريخ و ساعت مذاکره و دسترسي

d15.pdf

تاريخ و ساعت مذاکره و دسترسي

p70678.pdf

بيت در ثانيه

0

ارتباط براي تسهيلات دسترسي

ایمانی

نوع فرمت الکترونيکي

متن

اندازه فايل

0

شماره کنترل رکورد

پ۴۴۷۴

يادداشت عمومي

فارسی

وضعیت فهرست نویسی

نمایه‌سازی قبلی

فرمت انتشار

pe

نوع ماده

TF

کد کاربرگه

92029

پیشوند ISBD اعمال شده است

1

سطح دسترسي

a

تكميل شده

Y