Втомна міцність неіржавійних сталей AISI 430—304, зварених променем зварювального CO$_{2}$-лазера

У. Калігулу$^{1}$, М. Туркмен$^{2}$, А. Озер$^{3}$, М. Таскін$^{1}$, М. Озер$^{4}$

$^{1}$Університет Фірат, технологічний факультет, департамент металургії та матеріалознавства, 23119 Елязиг, Туреччина
$^{2}$Університет Коджаелі, професійна школа Хереке, 41800 Коджаелі, Туреччина
$^{3}$Університет Газі, технічна професійна школа, 06500 Анкара, Туреччина
$^{4}$Університет Газі, технологічний факультет, департамент матеріалознавства та металургії, 06500 Анкара, Туреччина

Отримано: 02.12.2014; остаточний варіант - 16.04.2015. Завантажити: PDF

В цій роботі досліджено втомну міцність неіржавійних сталей AISI 430—304, зварених променем CO$_{2}$-лазера. Експерименти з лазерного зварювання виконувалися в атмосфері гелію за потужности зварювання у 2000, 2250 і 2500 Вт із швидкістю зварювання у 100 см/хв. Зони зварювання досліджувалися методами оптичної мікроскопії, сканівної електронної мікроскопії та енергодисперсійної спектроскопії. Дослідження на втому виконувалися з використанням машини для випробувань на вісну втому, а втомна міцність аналізувалася шляхом побудови $S-N$-кривих та критичного спостереження поверхонь втомного руйнування досліджених зразків. Експериментальні результати показують, що механічні властивості та мікроструктурні особливості значно залежать від потужности зварювання. Втомна міцність зразків, зварених CO$_{2}$-лазером, зростає завдяки збільшенню глибини проникнення в зоні зварювання зі збільшенням потужности зварювання за обраних умов. Найкращі властивості спостерігалися у зразків, зварених за підведеної теплоти при 2500 Вт та швидкости зварювання у 100 см/хв.

Ключові слова: втомна міцність, зона з'єднання, неіржавійні сталі, AISI 430, AISI 304, CO$_{2}$ LBW.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/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


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  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).