Mechanical and Microstructural Properties of Friction Welded AISI 304 Stainless Steel to AISI 1060 Steel AISI 1060

• Autorzy: Ates H. , Kaya N.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amm-2014-0142

Warianty tytułu

PL

Mikrostruktura i właściwości mechaniczne zgrzewanej tarciowo stali nierdzewnej AISI 304 ze stalą AISI 1060

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Rotary Friction welding is one of the most popular methods of joining similar and dissimilar materials. It is widely used with metals and thermoplastics in a wide variety of aviation, transport and aerospace industrial component designs. This study investigates the influence of friction and upsetting pressures on the hardness, tensile properties and microstructure of the welds. The experimental results showed that as the friction and upsetting pressures increased, the hardness and tensile strength values increased, as well. The tensile fracture of welded joint occurred in the AISI 1060 side. The friction processed joints were evaluated for their integrity and quality aspects by optical and scanning electron microscopy. For the perfect interfacial bonding, sufficient upsetting and friction pressures are necessary to reach the optimal temperature and severe plastic deformation to bring these materials within the attraction range.

PL

Zgrzewanie tarciowe jest jedną z najbardziej popularnych metod łączenia podobnych i odmiennych materiałów. Jest ono powszechnie stosowane do łączenia metali i tworzyw termoplastycznych w szerokim zakresie wzorów części przemysłowych w lotnictwie, transporcie i przemyśle kosmicznym. Celem badań jest określenie wpływu tarcia i nacisków na twardość, właściwości wytrzymałościowe i mikrostrukturę spoiny. Wyniki doświadczalne wykazały, że ze wzrostem tarcia i nacisków wzrosła twardość i wytrzymałość na rozciąganie. W trakcie prób rozciągania pękanie następowało po stronie stali AISI 1060. Zgrzewane tarciowo spoiny zostały ocenione pod względem ich integralności i jakości za pomocą mikroskopii optycznej i skaningowej mikroskopii elektronowej. Dla uzyskania idealnego złączenia materiałów potrzebne są odpowiednie naciski i tarcie, aby osiągnąć optymalną temperaturę i intensywne odkształcenie plastyczne.

Słowa kluczowe

EN

welding; mechanical properties; microstructure

PL

spawanie; właściwości mechaniczne; mikrostruktura

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 59, iss. 3
• Strony: 841--846
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Ates H.

• Gazi University, Faculty of Technology, Dept. of Metallurgical and Materials Engineering 06500 Ankara-Turkey

autor

Kaya N.

• Gazi University, Institute Of Science & Technology, 06500 Ankara-Turkey

Bibliografia

• [1] I. Uygur, B. Gulenc, The effect of shielding gas composition for MIG welding process on mechanical behaviour of low carbon steel, Metalurgija 43 (1), 35-40 (2004).
• [2] I. Uygur, Microstructure and wear properties of AISI 1038H steel weldments, Industrial Lubrication and Tribology 58 (6), 303-311 (2006).
• [3] I. Uygur, I. Dogan, The effect of TIG welding on microstructure and mechanical properties of a butt-joined-unalloyed titanium, Metalurgija 44 (2), 119-123 (2005).
• [4] I. Uygur, Microstructure and performance in diffusion welded joints of Al 5-10-15% WCp composites. Materials Science Forum 546-549, 671-674 (2007).
• [5] A. Kurt, I. Uygur, H. Ates, Effects of temperature on the weldability of powder metal parts joined by diffusion welding. Materials Science Forum 546-549, 667-670 (2007).
• [6] A. Kurt, I. Uygur, E. Mutlu, The effect of allotropic transformation temperature in diffusion-welded low carbon steel and copper, Metallofizikai Noveishie Tekhnol 28(1), 39-52 (2006).
• [7] A. Kurt, I. Uygur, H. Ates, Effect of porosity content on the weldability of powder metal parts produced by friction stir welding, Materials Science Forum 534-536, 789-792 (2007).
• [8] A. Vairis, M. Frost, On the extrusion stage of linear friction welding of Ti6Al4V, Mater. Sci. Eng., A 271, 477-484 (1999).
• [9] W.Y. Li, T.J. Ma, S.Q. Yang, Q.Z. Xu, Y. Zhang, J.L. Li, H.L. Liao, Effect of friction time on flash shape and axial shortening of linear friction welded 45 steel. Materials Letters 62, 293-296 (2008).
• [10] P. Sathiya, S. Aravidan, A. NoorulHaq, Effect of friction welding parameters on mechanical and metallurgical properties of ferritic stainless steel, Int. J. Adv. Manu-fac. Technol. 31, 1076-1082 (2007).
• [11] S. D. Meshram, T. Mohandas, G. M. Reddy, Friction welding of dissimilar pure metals, J. Mater. Proces. Techn. 184, 330-337 (2007).
• [12] K. Jayabharath, M. Ashfaq, P. Veugopal, D. R. G. Achar, Investigations on the continuous drive friction welding of sintered powder metallurgical (P/M) steel and wrought copper parts, Materials Sci. & Eng. A 454, 114-123 (2007).
• [13] N. Ozdemir, F. Sarsilmaz, A. Hascalik, Effect of rotational speed on the interface properties of friction-welded AISI 304L to 4340 steel, Mater. & Design 28, 301-307 (2007).
• [14] www.matweb.com
• [15] A. Kurt, I. Uygur, U. Paylasan, Effect of friction welding parameters on mechanical and microstructural properties of dissimilar AISI 1010-ASTMB22 joints, Welding Journal 90, 102-106 (2011).
• [16] H. Ates, M. Turker, A. Kurt, Effect of friction pressure on the properties of friction welded MA956 iron-based superalloy, Mater. & Design 28, 948-953 (2007).
• [17] S. Y. Kim, S. B. Jung, C. C. Shur, Mechanical properties of copper to titanium joined by friction welding, J. Mater. Scien. 38, 1281-1287 (2003).
• [18] http://www.boulder.nist.gov/div853/Events%20%20Welding%20Conference/Weld Papers/1-1%20Hartman-paper.pdf
• [19] http://library.lanl.gov/cgi-bin/getfile?00818853.pdf
• [20] M. Sahin, H. E. Akata, K. Ozel, An experimental study on joining of severe plastic deformed aluminum materials with friction welding method, Mater. & Design 29(1), 265-274 (2008).