Studies of the microstructure of bimetallic titanium – austenitic steel joints obtained by explosive welding

• Autorzy: Wachowski Marcin , Kosturek Robert

Identyfikatory

DOI

10.22211/matwys/0234

Warianty tytułu

PL

Badania mikrostruktury złączy bimetalicznych tytan – stal austenityczna wytwarzanych metodą zgrzewania wybuchowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The specific requirements of installations used in the chemical and petrochemical industries require materials with high corrosion resistance and adequate strength. Materials with these characteristics can be obtained by explosive cladding technology. Results of studies of the microstructure of titanium-austenitic steel 304L bimetallic joints in the welded and heat-treated condition are presented. Applications for this type of material include heat exchanger tube surfaces exposed to aggressive environments with high cyclical mechanical loads. The joints were tested using an optical microscope and a scanning electron microscopy. Heat treatment has contributed to a decrease in microhardness near the joint, which demonstrates a reduction in the strain hardening in this area.

PL

Szczególne wymagania instalacji stosowanych w przemyśle chemicznym i petrochemicznym powodują konieczność stosowania materiałów o dużej odporności korozyjnej oraz odpowiedniej wytrzymałości. Materiały spełniające te wymagania można wytworzyć technologią platerowania wybuchowego. W pracy przedstawiono wyniki badań mikrostruktury złączy bimetalicznych tytan-stal austenityczna 304L w stanie po zgrzewaniu i po obróbce cieplnej. Aplikacją tego typu materiałów są m.in. ściany sitowe wymienników ciepła, które narażone są na pracę w agresywnym środowisku, przy wysokich cyklicznych obciążeniach mechanicznych. Złącza badano z wykorzystaniem mikroskopu świetlnego oraz skaningowej mikroskopii elektronowej. Obróbka cieplna przyczyniła się do spadku mikrotwardości w pobliżu złącza, co świadczy o redukcji strefy umocnienia występującej w tym obszarze.

Słowa kluczowe

EN

explosion welding; 304L steel; titanium; microstructure; heat treatment

PL

zgrzewanie wybuchowe; stal 304L; tytan; mikrostruktura; obróbka cieplna

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Przemysłu Organicznego
• Czasopismo: Materiały Wysokoenergetyczne
• Rocznik: 2023
• Tom: T. 15
• Strony: 15--23
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Wachowski Marcin

• Military University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, 2 gen. S. Kaliskiego Street, 00-908 Warsaw, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-6732-5972

autor

Kosturek Robert

• Military University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, 2 gen. S. Kaliskiego Street, 00-908 Warsaw, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-6663-0529

Bibliografia

• [1] Dyja H., Maranda A., Trębiński R. Explosive Technologies in Materials Engineering. (in Polish) Częstochowa: Wyd. Wydziału Metalurgii Inżynierii Materiałowej Politechniki Częstochowskiej, 2001; ISBN 83-87745-11-1.
• [2] Kahraman N., Gülenç B., Findik F. Joining of Titanium/Stainless Steel by Explosive Welding and Effect on Interface. J. Mater. Process. Technol. 2005, 169(2): 127-133; https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2005.06.045.
• [3] Walczak Z. Explosive Welding of Metals. (in Polish) Warsaw: Wyd. Naukowo-Techniczne, 1989.
• [4] Pocica A., Bański R., Szulc Z., Gałka A., Waindok P. Research on Austenitic Steel-titanium Bimetal Annealed under Different Conditions. (in Polish) Inżynieria Materiałowa 2008, 29(6): 968-971.
• [5] Dobrzański L.A. Descriptive Metallurgy of Ferrous Alloys. (in Polish) Gliwice: Wyd. Politechniki
• [6] Wejrzanowski T. Special Computer Program for Image Analysis-Micrometer. MSc Thesis, Warsaw University of Technology, Warsaw, 2000.
• [7] Wyrzykowski J.W., Pleszakow E., Sieniawski J. Deformation and Cracking of Metals.(in Polish) Warsaw: Wyd. Naukowo-Techniczne, 1999; ISBN 83-204-2341-4.
• [8] Solecka M., Mróz S., Petrzak P., Mania I., Szota P., Stefanik A., Garstka T., Paul H. Microstructure-related Properties of Explosively Welded Multi-layer Ti/Al Composites after Rolling and Annealing. Arch. Civ. Mech. 2023, 23: 19; https://doi.org/10.1007/s43452-022-00577-4