The effect of heat treatment on the structure and mechanical properties of laser-welded joints made of steel 17-4PH

• Autorzy: Tuz Lechosław , Stano Sebastian

Identyfikatory

DOI

10.17729/ebis.2022.5/3

Warianty tytułu

PL

Wpływ obróbki cieplnej na strukturę i właściwości mechaniczne złączy spawanych ze stali 17-4PH wykonanych wiązką lasera

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Steel 17-4PH belongs to the group of corrosion-resistant martensitic steels. Because of its favourable mechanical properties and corrosion resistance, the steel has found applications in the aviation, petrochemical, chemical and other industries. The article present results of the laser butt welding of steel 17-4PH without the use of the filler metal as well as the effect of selected types of heat treatment on the structure and mechanical properties of the weld. The test results revealed that the welding process alone enabled the obtainment of favourable mechanical properties, whereas the use of heat treatment led to the homogenisation of the welded joint area.

PL

Stal 17-4PH zaliczana jest do grupy stali odpornych na korozję o strukturze martenzytycznej. Dzięki korzystnym właściwościom mechanicznym i odporności na korozję znalazła zastosowanie w przemyśle: lotniczym, petrochemicznym, chemicznym i innych. W artykule przedstawiono wyniki spawania próbnego doczołowych złączy spawanych ze stali 17-4PH wiązką laserową bez materiału dodatkowego oraz wpływu wybranych obróbek cieplnych na zmiany struktury i wybranych właściwości mechanicznych w obszarze spoiny. Uzyskane wyniki wskazują, że sam proces spawania zapewnia otrzymanie korzystnych właściwości mechanicznych. Obróbka cieplna natomiast zapewnia ujednorodnienie obszaru złącza spawanego.

Słowa kluczowe

EN

laser beam welding; alloy steel; microstructure

PL

spawanie wiązką laserową; mikrostruktura; stal stopowa

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
• Rocznik: 2022
• Tom: Vol. 66, No. 5
• Strony: 23--29
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Tuz Lechosław

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Metal Engineering and Industrial Computer Science, Department of Physical and Powder Metallurgy

autor

Stano Sebastian

• Łukasiewicz – Institute of Welding; Research Group for Welding Technologies

Bibliografia

• [1] Garcia-Teruel A., Forehand D.I.M.: Manufacturability considerations in design optimisation of wave energy converters. Renewable Energy, 2022, vol. 187, pp. 857–873, https://doi.org/10.1016/j.renene.2021.12.145.
• [2] Pimenov D.Y., Mia M., Gupta M.K., Machado Á. R., Pintaude G., Unune D. R., Khanna N., Khan A. M., Tomaz I., Wojciechowski S., Kuntoğlu M.: Resource saving by optimization and machining environments for sustainable manufacturing: A review and future prospects. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2022, vol. 166, no. 8, pp. 1–25; https://doi.org/10.1016/j.rser.2022.112660.
• [3] Nie M.H., Zhang S., Wang Z.Y., Zhang C.H., Chen J.: Effect of laser power on microstructure and interfacial bonding strength of laser cladding 17-4PH stainless steel coatings; Materials Chemistry and Physics; 275 (2022) 125236; https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2021.125236.
• [4] Giganto S., Martínez-Pellitero S., Barreiro J., Leo P., Ángeles Castro-Sastre M.: Impact of the laser scanning strategy on the quality of 17-4PH stainless steel parts manufactured by selective laser melting. Journal of Materials Research and Technology, 2022, no. 20, pp. 2734–2747; https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2022.08.040.
• [5] Ma H., Liu R., Ke P., Cui Y., Liu L., Wang F.: Effect of hydrostatic pressure on the pitting corrosion of 17-4PH martensitic stainless steel. Engineering Failure Analysis, 2022, 138, 106367; https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2022.106367.
• [6] Kauss N., Halle T., Rosemann P.: Age-hardening behaviour, microstructure and corrosion resistance of the copper alloyed stainless steel 1.4542. Materials Science and Engineering, 2018, 373, 012020; doi:10.1088/1757-899X/373/1/012020.
• [7] Bai B., Hu R., Zhang Ch., Xue J., Yang W.: Effect of precipitates on hardening of 17-4PH martensitic stainless steel serviced at 300°C in nuclear power plant. Annals of Nuclear Energy, 2021, 154, 108123; https://doi.org/10.1016/j.anucene.2020.108123.
• [8] Kwabena Adomako N., Kim J.O., Han Kim J.: Microstructural evolution and mechanical properties of laser beam welded joints between pure V and 17-4PH stainless steel. Materials Science and Engineering: A; 2019, 753, pp. 208–217; https://doi.org/10.1016/j.msea.2019.03.036.
• [9] Ziewiec A., Czech J., Tasak E.: Welded joint cracking in martensitic stainless steel precipitation strengthened with copper. Archives of Metallurgy and Materials, 2012, vol. 57, no. 4; doi: 10.2478/v10172-012-0117-1.
• [10] Fourlaris G., Baker A.J., Papadimitriou G.D.: Effect of copper additions on the isothermal bainitic transformation in hypereutectoid copper and copper-nickel steels. Acta materialia, 1996, vol. 44, no. 12, pp. 4791–4805.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).