ارزیابی ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال نفوذی تیتانیم و فولاد زنگ نزن آستنیتی AISI 304

در این پژوهش به بررسی اتصال نفوذی بین تیتانیم و فولاد زنگ نزن آستنیتی AISI 304 با استفاده از میان لایه نقره پرداخته شد. به منظور انجام این پژوهش، نمونه های تهیه شده پس از آماده سازی سطحی درون فیکسچر قرار گرفتند و در دماهای 750، 800 و 850 درجه ی سانتی گراد در سیکل های زمانی 30، 60 و 90 دقیقه درون کوره قرار گرفتند. ریزساختار منطقه ی اتصال و تغییرات فازی فصل مشترک اتصال با استفاده از میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی و پراش پرتوی ایکس بررسی شد. سپس با استفاده از دستگاه سختی سنجی، سختی نمونه های اتصال اندازه گیری شد و در آخر استحکام برشی نمونه ها اندازه گیری شد. بررسی تصاویر میکروسکوپ نوری بیانگر نفوذ نقره در تیتانیم و نفوذ جزیی نقره در فولاد زنگ نزن بود. از طرفی افزایش دما سبب افزایش ناحیه ی نفوذی و همچنین بزرگ شدن اندازه ی دانه در نمونه ها شد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی تهیه شده از نمونه ها نیز نفوذ نقره در تیتانیم و نفوذ جزیی آن در فولاد زنگ نزن را تایید کردند. نتایج آزمون آنالیز فازی بر روی نمونه ها نشان داد افزایش دما به 800 درجه سانتی گراد باعث تشکیل ترکیبات بین فلزی TiAg و Ag3Fe2 می شود که وجود ترکیب بین فلزی TiAg باعث افزایش سختی در نمونه ها می شود به همین دلیل نمونه در 800 درجه سانتی گراد بیشترین سختی را در منطقه ی اتصال تحت آزمایش سختی سنجی نشان داد. بررسی مقاومت برشی نمونه ها نشان داد افزایش دما باعث افزایش مقاومت برشی نمونه ها می شود و با افزایش دما از 850 درجه به دلیل تشکیل ترکیبات بین فلزی ترد و شکننده مقاومت برشی کاهش می یابد.