Усталостная прочность нержавеющих сталей AISI 430—304, сваренных лучом сварочного CO$_{2}$-лазера

У. Калигулу$^{1}$, М. Туркмен$^{2}$, А. Озер$^{3}$, М. Таскин$^{1}$, М. Озер$^{4}$

$^{1}$Университет Фират, технологический факультет, департамент металлургии и материаловедения, 23119 Элязыг, Турция
$^{2}$Университет Коджаэли, профессиональная школа Хереке, 41800 Коджаэли, Турция
$^{3}$Университет Гази, техническая профессиональная школа, 06500 Анкара, Турция
$^{4}$Университет Гази, технологический факультет, департамент материаловедения и металлургии, 06500 Анкара, Турция

Получена: 02.12.2014; окончательный вариант - 16.04.2015. Скачать: PDF

В данной работе исследована усталостная прочность нержавеющих сталей AISI 430—304, сваренных лучом CO$_{2}$-лазера. Эксперименты по лазерной сварке выполнялись в атмосфере гелия при мощностях сварки 2000, 2250 и 2500 Вт и скорости сварки 100 см/мин. Зоны сварки исследовались методами оптической микроскопии, сканирующей электронной микроскопии и энергодисперсионной спектроскопии. Испытания на усталость производились с использованием машины для испытаний на осевую усталость, а усталостная прочность анализировалась путём построения $S-N$-кривых и критического наблюдения поверхностей усталостного разрушения исследованных образцов. Экспериментальные результаты показывают, что механические свойства и микроструктурные особенности значительно зависят от мощности сварки. Усталостная прочность образцов, сваренных CO$_{2}$-лазером, возрастает благодаря увеличению глубины проникновения в зоне сварки с увеличением мощности сварки при выбранных условиях. Наилучшие свойства наблюдались у образцов, сваренных при подводимой теплоте с 2500 Вт и скорости сварки 100 см/мин.

Ключевые слова: усталостная прочность, зона соединения, нержавеющие стали, AISI 430, AISI 304, CO$_{2}$ LBW.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v37/i06/0839.html

PACS: 06.60.Vz, 42.62.Cf, 62.20.me, 62.20.mm, 81.20.Vj, 81.40.Np, 81.70.Bt


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. L. Yi-Chun and Y. Ming-Huei, J. Mater. Process. Technol., 190: 102 (2007). Crossref
  2. M. Taskin, S. Ozan, and S. Kolukisa, Practical Metallography, 43: 293 (2006). Crossref
  3. S. Ozan, M. Taskin, and S. Kolukisa, Practical Metallography, 43: 575 (2006). Crossref
  4. A. Hascalik, E. Unal, and N. Ozdemir, J. Mater. Sci., 41: 3233 (2006). Crossref
  5. U. Caligulu, H. Dikbas, and M. Taskin, Gazi University J. Sci., 25: 35 (2012).
  6. P. Hussain and A. Isnin, J. Mater. Process. Technol., 113: 222 (2001). Crossref
  7. C.-C. Hsieh, D.-Y. Lin, M.-C. Chen, and W. Wu, Mater. Sci. Eng. A, 477: 328 (2008). Crossref
  8. W. Ertle and R. J. Rockwell, The Fabricator (May 15, 2001).
  9. B. S. Yilbas, M. Sami, J. Nickel, A. Coban, and S. A. M. Said, J. Mater. Process.Technol., 82: 13 (1998). Crossref
  10. B. S. Yilbas, S. Z. Shuja, A. Arif, and M.A. Gondal, J. Mater. Process. Technol., 135: 6 (2003). Crossref
  11. B. S. Yilbas, J. Mater. Process. Technol., 70: 264 (1997). Crossref
  12. E. Bayraktar, D. Kaplan, and B. S. Yilbas, J. Mater. Process. Technol., 204: 440 (2008). Crossref
  13. H. Guo Ming, Z. Jian, and L. Jian Qang, Mater. Design, 28: 240 (2007). Crossref
  14. K. Y. Benyounis, A. G. Olabi, and M. S. J. Hashmi, J. Mater. Process. Technol., 164—165: 978 (2005). Crossref
  15. Y. Cui and C. D. Lundin, Mater. Letters, 59: 2942 (2005). Crossref
  16. M. Vural and A. Akkus, J. Mater. Process. Technol., 153—154: 1 (2004). Crossref
  17. S. Y. Sirin, K. Sirin, and E. Kaluc, Mater. Characterization, 59: 351 (2008). Crossref
  18. L. W. Tsay, M. C. Young, and C. Chen, Corrosion Sci., 45: 1985 (2003). Crossref
  19. A.-M. El-Batahgy, Mater. Letters, 32: 155 (1997). Crossref
  20. M. Taskin, U. Caligulu, and S. Kolukisa, Practical Metallography, 46: 598 (2009). Crossref
  21. U. Caligulu, M. Taskin, H. Dikbas, and A. K. Gur, 1st Intern. Conference on Welding Technologies (June 11—13, 2009) (Ankara: Gazi University: 2009), p. 674.
  22. F. Curcio, G. Daurelio, F. M. C. Minutolo, and F. Caiazzo, J. Mater. Process. Technol., 175: 83 (2006). Crossref
  23. A. Zambon, P. Ferro, and F. Bonollo, Mater. Sci. Eng. A, 424: 117 (2006). Crossref
  24. P. Bertrand, I. Smurov, and G. Grevey, Appl. Surf. Sci., No. 168 (2000). Crossref
  25. A.-M. El-Batahgy, Mater. Lett., 32: 155 (1997). Crossref
  26. F. M. Ghaini, M. J. Hamedi, M. J. Torkamany, and J. Sabbaghzadeh, Scr. Mater., 56: 955 (2007). Crossref
  27. M. Vural, A. Akkus, and B. Eryurek, J. Mater. Process. Technol., 176: 127 (2006). Crossref
  28. T. Yuri, T. Ogata, M. Saito, and Y. Hirayama, Cryogenics, 41: 475 (2001). Crossref
  29. C. Jang, P.-Y. Cho, M. Kim, S.-J. Oh, and J.-S. Yang, Mater. Design, 31: 1862 (2010). Crossref
  30. E. Taban, E. Deleu, A. Dhooge, and E. Kaluc, Mater. Design, 30: 1193 (2009). Crossref
  31. A. Karaaslan, N. Sonmez, and A. Topuz, 2nd Intern. Welding Technol. Conference (June, 1998, Istanbul, Turkey) (in Turkish).
  32. M. Sahin, Mater. Design, 28: 2244 (2007). Crossref
  33. M. Sahin and H. E. Akata, Indust. Lubricate Tribol., No. 56: 2 (2004).
  34. A. Sik, Fatigue Test Machine, Patent 2008/04670 (Gazi University, Faculty of Architecture, Department of Industrial Design, Ankara, Turkey: 2008) (in Turkish).
  35. E. S. Kayali, C. Ensari, and F. Dikec, Metalik Malzemelerin Mekanik Deneyleri (ITU Library: 1983) (in Turkish).
  36. R. Konig and N. Otmanboluk, 2nd Intern. Welding Technol. Conference (June, 1998, Istanbul, Turkey).