Nghiên cứu sự biến đổi tổ chức và tính chất trong quá trình hàn thép không gỉ với thép cacbon

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Lê Thị Nhung NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỔI TỔ CHỨC VÀ TÍNH CHẤT TRONG Q TRÌNH HÀN THÉP KHÔNG GỈ VỚI THÉP CACBON LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT VẬT LIỆU Hà Nội – 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Lê Thị Nhung NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỔI TỔ CHỨC VÀ TÍNH CHẤT TRONG Q TRÌNH HÀN THÉP KHÔNG GỈ VỚI THÉP CACBON Ngành: Kỹ thuật vật liệu Mã số: 9520309 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT VẬT LIỆU NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS PHẠM MAI KHÁNH TS NGUYỄN ĐỨC THẮNG Hà Nội – 2020 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án Tiến sĩ Kỹ thuật Vật liệu “Nghiên cứu biến đổi tổ chức tính chất q trình hàn thép khơng gỉ với thép cacbon” cơng trình tơi nghiên cứu thực hiện, hướng dẫn khoa học PGS TS Phạm Mai Khánh TS Nguyễn Đức Thắng Các số liệu kết trình bày luận án hồn tồn trung thực chưa tác giả khác công bố hình thức Các thơng tin trích dẫn ghi rõ nguồn gốc Tôi xin chịu trách nhiệm nghiên cứu Hà Nội, ngày tháng năm 2020 Tập thể hướng dẫn Tác giả Lê Thị Nhung i LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc chân thành tới hai thầy giáo PGS TS Phạm Mai Khánh TS Nguyễn Đức Thắng tận tình giúp đỡ, hướng dẫn tơi suốt thời gian thực luận án Tôi xin cảm ơn tới Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, Viện Khoa học Kỹ thuật vật liệu tạo điều kiện thuận lợi cho thời gian học tập trường Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo Bộ môn Vật liệu Công nghệ đúc – Viện Khoa học Kỹ thuật Vật liệu – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội nhiệt tình giúp đỡ, tạo điều kiện động viên suốt thời gian sinh hoạt chuyên môn Bộ môn Đồng thời, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn tới trường Đại học Hàng hải Việt Nam, Viện Cơ khí – Bộ môn Công nghệ Vật liệu tạo điều kiện tốt cho thời gian làm nghiên cứu sinh Cuối cùng, tơi muốn cảm ơn gia đình tôi, bên cạnh động viên tinh thần giúp vượt qua khó khăn để hồn thiện luận án Hà Nội, ngày tháng năm 2020 Nghiên cứu sinh Lê Thị Nhung ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT vii DANH MỤC CÁC BẢNG ix DANH MỤC CÁC HÌNH x MỞ ĐẦU CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1.1 Đặc điểm mối hàn hai vật liệu khác loại 1.1.1 Khái niệm chung 1.1.2 Các dạng khuyết tật hàn hai vật liệu khác loại 1.2 Ứng dụng điều kiện làm việc mối hàn thép không gỉ austenit thép cacbon 1.3 Tình hình nghiên cứu mối hàn hai vật liệu khác loại 12 1.3.1 Những nghiên cứu nước 12 1.3.2 Những nghiên cứu nước 17 1.4 Tóm tắt chương 17 1.4.1 Các hướng nghiên cứu mối hàn hai vật liệu khác loại 17 1.4.2 Nhận xét tình hình nghiên cứu nước 17 1.4.3 Xu hướng nghiên cứu công nghệ hàn 18 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 19 2.1 Các yếu tố ảnh hưởng tới thay đổi tổ chức tế vi tính chất mối hàn thép không gỉ austenit với thép cacbon 19 2.1.1 Vật liệu hàn 19 2.1.2 Nguồn nhiệt hàn 20 2.1.3 Tốc độ nguội 24 2.1.4 Các yếu tố khác 26 2.2 Giản đồ pha vật liệu cần hàn 26 2.2.1 Giản đồ pha thép cacbon 26 2.2.2 Giản đồ pha thép không gỉ 28 2.3 Sự kết tinh chuyển pha vùng nóng chảy mối hàn 32 2.3.1 Mơ hình kết tinh 32 2.3.2 Ảnh hưởng pha δ-ferit tới tính mối hàn 34 iii 2.3.3 Cơ chế hình thành ferit mối hàn 34 2.3.4 Dự đoán hàm lượng δ-ferit mối hàn thép không gỉ austenit 35 2.4 Chuyển biến pha vùng HAZ thép cacbon 37 2.5 Chuyển biến pha vùng HAZ thép không gỉ 39 2.5.1 Sự lớn lên hạt 39 2.5.2 Sự hình thành ferit 39 2.5.3 Sự tiết pha 40 2.5.4 Sự nung nóng biên giới hạt 40 2.6 Sự thay đổi tổ chức vùng chuyển tiếp mối hàn thép không gỉ austenit thép cacbon 40 2.7 Cơ sở lý thuyết mơ hình khuếch tán cacbon austenit 43 2.7.1 Khái niệm chung 43 2.7.2 Cơ sở lý thuyết khuếch tán cacbon vùng pha austenit mối hàn hai vật liệu khác loại 44 2.7.2 Mơ hình tốn 47 2.8 Tóm tắt chương 48 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM 50 3.1 Nội dung nghiên cứu 50 3.2 Sơ đồ nghiên cứu thực nghiệm 51 3.2.1 Chuẩn bị mẫu quy trình hàn 52 3.2.2 Quy trình cắt mẫu 53 3.3 Quy trình đo nhiệt độ trình hàn 54 3.4 Quá trình thí nghiệm nhiệt độ nâng cao 55 3.5 Phương pháp nghiên cứu 55 3.5.1 Tính tốn nhiệt động học, xây dựng giản đồ TTT giản đồ CCT 55 3.5.2 Nghiên cứu tổ chức tế vi 56 3.5.3 Xác định thành phần hóa học mẫu 57 3.5.4 Phân tích cấu trúc Rơnghen 58 3.5.5 Xác định độ cứng tế vi 58 3.5.6 Thử kéo mẫu 59 3.5.7 Thử va đập 59 iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT A: Mơ hình kết tinh A thép khơng gỉ austenit AF: Mơ hình kết tinh AF thép không gỉ austenit A1, A2: Hằng số a: Hệ số khuếch tán nhiệt ac: Hoạt tính cacbon acαθ: Hoạt tính cacbon mặt phân pha α/θ acθα: Hoạt tính cacbon mặt phân pha θ/α B1, B2: Hằng số CCT: Giản đồ chuyển biến nguội liên tục Ctđ: Crom tương đương Ci*, Ci0: Nồng độ chất i pha lỏng nồng độ danh nghĩa chất i c: Nhiệt dung riêng D: Hệ số khuếch tán Dik: Độ khuếch tán nguyên tố i ảnh hưởng gradient nguyên tố k Dα: Hệ số khuếch tán cacbon α Dθ: Hệ số khuếch tán cacbon θ d: Chiều dày mẫu hàn dc: Chiều dày danh nghĩa F: Mơ hình kết tinh F thép khơng gỉ austenit FA: Mơ hình kết tinh FA thép không gỉ austenite G: Gradient nhiệt độ G1: Năng lượng tự hợp kim giàu B G2: Năng lượng tự hợp kim giàu A G3: Năng lượng tự ban đầu hợp kim sau liên kết thành khối G4: Năng lượng tự hợp kim đồng A – B GMAW (Gas Metal Arc Welding): Hàn hồ quang với khí bảo vệ HAZ (Heat affected – zone): Vùng ảnh hưởng nhiệt I: Cường độ dòng điện Ji: Dòng chuyển động nguyên tử i k: Hệ số chia phần K1, K2, K3, K4: Hệ số qđ: Năng lượng đường Q: Công suất hiệu dụng hồ quang mi: Độ dốc đường lỏng theo giản đồ pha Nitđ: Niken tương đương R: Hằng số khí r: Khoảng cách từ vị trí xét tới nguồn nhiệt hàn SMAW (Shielded Metal Arc Welding): Hàn hồ quang tay T: Nhiệt độ T0: Nhiệt độ ban đầu vật hàn Ti: Nhiệt độ thời điểm Tp: Nhiệt độ lớn vị trí vật hàn TLB: Nhiệt độ nóng chảy vật hàn TLW: Nhiệt độ nóng chảy điện cực Tm: Nhiệt độ nóng chảy TIG (Tungsten Inert Gas): Hàn điện cực khơng nóng chảy TTT: Đường cong động học chuyển biến làm nguội đẳng nhiệt t: Thời gian U: Hiệu điện vii v: Tốc độ hàn vng: Tốc độ nguội x: Nồng độ cacbon xα: Nồng độ cacbon α xβ: Nồng độ cacbon θ xα0: Nồng độ cacbon ban đầu α xθ0: Nồng độ cacbon ban đầu θ xαθ: Nồng độ cacbon α điều kiện cân với θ mặt phân cách xθα: Nồng độ cacbon θ điều kiện cân với α mặt phân cách y: tỉ số mol ym: Tỉ số mol sắt nguyên tử thay yc: Tỉ số mol cacbon z: Khoảng cách cacbon so với mặt phân cách α: Vùng cacbon hoạt tính cao mặt phân cách β: Vùng cacbon hoạt tính thấp mặt phân cách cho mối nối ferrite ΔT: Độ nguội ΔHm: Ẩn nhiệt nóng chảy ΔT8-5: Thời gian nguội từ 8000C đến 5000C Δ0Gγ-grC: Năng lượng tự Gibb cacbon chuyển đổi cấu trúc từ γ sang graphit ϵij: Hệ số phản ứng qua lại Wagner nguyên tử i j λ: Hệ số dẫn nhiệt µ: Hóa µ 0: Hóa trạng thái tiêu chuẩn µ αθ: Hóa cacbon mặt phân cách α/θ µ θα: Hóa cacbon mặt phân cách θ/α Г: Hệ số hoạt tính cacbon Гi: Hệ số hoạt tính nguyên tử i Гα: Hệ số hoạt tính cacbon vùng α mối hàn Гθ: Hệ số hoạt tính cacbon vùng θ mối hàn η: Hiệu suất nhiệt θ: Vùng cacbon hoạt tính thấp mặt phân cách cho mối nối austenit θ’: Góc tiếp xúc mầm kim loại ρ: Khối lượng riêng γLC: Năng lượng bề mặt pha lỏng mầm viii DANH MỤC CÁC BẢNG Tên bảng Trang Bảng 1.1 Nhiệt độ làm việc tối đa cho phép loại vật liệu 11 Bảng 1.2 Ảnh hưởng đặc tính lý tính tới mối hàn thép không gỉ austenit so 11 sánh với thép cacbon Bảng 2.1 Sự tiết pha thép không gỉ austenit 32 Bảng 2.2 Các dạng kết tinh, phương trình phản ứng tổ chức tế vi 33 Bảng 3.1 Thành phần hóa học kim loại điện cực 52 Bảng 3.2 Thành phần hóa học thực tế 53 Bảng 3.3 Chế độ hàn 53 Bảng 3.4 Vị trí đo nhiệt độ (x: Khoảng cách tính từ tâm mối hàn kim loại 55 bản) Bảng 3.5 Dung dịch tẩm thực 56 Bảng 4.1 Cơ tính thép khơng gỉ thép cacbon 61 Bảng 4.2 Hàm lượng δ-ferit theo giản đồ Schaeffler 65 Bảng 4.3 Hàm lượng δ-ferit theo giản đồ WRC-1992 65 Bảng 4.4 Hàm lượng δ-ferit 67 Bảng 4.5 Giá trị độ cứng vùng chuyển tiếp phía thép cacbon 79 Bảng 4.6 Tốc độ nguội vùng HAZ thép cacbon 81 Bảng 4.7 Giá trị độ cứng vùng HAZ thép cacbon 85 Bảng 4.8 Tốc độ nguội vùng HAZ thép không gỉ 86 Bảng 4.9 Giá trị độ cứng vùng HAZ thép không gỉ 89 Bảng 5.1 Tỉ phần pha trạng thái cân 95 Bảng 5.2 Khoảng cách khuếch tán cacbon lý thuyết thực tế 107 Bảng 5.3 Hệ số khuếch tán cacbon thực tế 108 Bảng 1.PL1: Thành phần hóa học vật liệu điện cực i ii Bảng 2.PL1: Tham số hàn lượng đường Bảng 3.PL1 Chiều rộng chiều cao mối hàn iv Bảng 4.PL1 Kích thước mẫu trước sau kéo Bảng 5.PL1 Giá trị tính Bảng 6.PL1 Kết thử độ dai va đập vùng HAZ thép cacbon vi vii vii Bảng 1.PL2 Các đặc tính vật liệu hàn Bảng 2.PL2 Năng lượng đường chiều dày danh nghĩa Bảng 1.PL3 Số δ - ferit tính theo Schaeffler Bảng 1.PL4 Hệ số khuếch tán cacbon Bảng 2.PL4 Bảng tính tham số theo phương pháp Wagner Bảng 3.PL4 Bảng tính tham số theo phương pháp Uhrenius Bảng 4.PL4 Bảng tính tham số theo phương pháp Wada Bảng 5.PL4 Bảng tính hệ số A1, A2, B1, B2 Bảng 6.PL4 Bảng tính hệ số A1, A2, B1, B2 viii viii x xii xiii xiii xiii xiv xiv ix DANH MỤC CÁC HÌNH Tên hình Trang Hình 1.1 Mối hàn hai vật liệu khác loại thép không gỉ Austenit 304 thép 03 cacbon Hình1.2 Sơ đồ hàn hồ quang tay 04 Hình 1.3 Cấu tạo điện cực nóng chảy 04 Hình 1.4 Giản đồ Schaeffler dùng để xác định điện cực hàn thép cacbon 05 thép khơng gỉ Austenit 304 Hình 1.5 Tổ chức vùng ảnh hưởng nhiệt thép cacbon 06 Hình 1.6 Sự hình thành pha σ vùng nóng chảy, nứt pha σ 07 Hình 1.7 Nứt kim loại mối hàn thép không gỉ 304 thép A36 sử dụng 07 điện cực 309L Hình 1.8 Sai hỏng biên giới nóng chảy khơng đảm bảo liên kết 07 Hình 1.9 Nứt biên giới nóng chảy mối hàn thép không gỉ 304 thép 08 A36 sử dụng điện cực 309L Hình1 10 Nứt nóng vùng HAZ mối hàn thép không gỉ Austenit 08 Hình 1.11 Các hợp kim sử dụng PWR 09 Hình 1.12 Hàn đường lấy mẫu cho bao hơi, đầu chờ vòi phun thép cacbon hàn 09 với thép khơng gỉ Austenit 304 Hình 1.13 Hàn hệ thống lấy mẫu cho đường ống mái với đầu chờ thép cacbon 10 kết nối với thép không gỉ austenite 304 Hình 1.14 Hàn hệ thống chắn bụi với chắn thép không gỉ 10 Austenit 304 ống thép cacbon Hình 1.15 Hàn chắn bụi phần mái lị thép khơng gỉ Austenit 304 10 với thép cacbon thép hợp kim A213T11 Hình 1.16 Cơ tính mối hàn sử dụng điện cực GFW 304L 12 Hình 1.17 Tổ chức tế vi mối hàn sau ngâm mối hàn vào vùng nước sâu 13 30 ngày Hình 1.18 Tổ chức vùng hàn 13 Hình 1.19 Mơ hình lưới trường nhiệt độ hàn GMAW 14 Hình 1.20 So sánh đường biên giới mối hàn mô thực 14 nghiệm Hình 1.21 Sự phân bố nhiệt độ phân bố tốc độ vận chuyển hồ quang 14 Hình 1.22.Tổ chức tế vi thu ứng với hai chế độ hàn khác 15 Hình 1.23 Hình thái delta ferit vùng nóng chảy mối hàn hai 15 vật liệu khác với thay đổi số lớp hàn Hình 1.24 Ăn mòn ứng suất gần chân mối hàn 316L 16 Hình 1.25 Đường cong đẳng nhiệt tiết pha cacbit crom thép khơng gỉ 304 16 Hình 1.26 Đường nồng độ cacbon mối hàn 1Cr/12Cr sau xử lý nhiệ 730 C 16 10 Hình 1.27 Trường nhiệt độ liên kết hàn nhôm – thép chữ T 17 Hình 2.1 Hệ tọa độ nguồn nhiệt 21 Hình 2.2 Sự chuyển động nguồn nhiệt xét với mỏng 21 Hình 2.3 Sự chuyển động nguồn nhiệt dày 22 Hình 2.4 Kết tính tốn từ phương trình Rosenthal cho dày 23 Hình 2.5 Giản đồ CCT thép 0,2%C 25 Hình 2.6 Biểu đồ Ishikawa 26 Hình 2.7 Giản đồ trạng thái Fe - C 27 Hình 2.8 Đồ thị TTT cho thép trước tích 28 x sau xử lý nhiệt, hình dáng austenit khơng thay đổi nhiều so với tổ chức sau hàn Kích thước hạt austenit vùng kim loại (40÷60) μm, cịn vùng giáp biên giới nóng chảy có kích thước nhỏ hơn, vào khoảng (15÷20) μm Một số hạt austenit vùng HAZ có kích thước hạt lớn tượng nuốt hạt giữ nhiệt nhiệt độ nâng cao thời gian dài Các pha δ-ferit biên giới hạt austenit tồn Tuy nhiên, so sánh nhiệt độ 900 0C so với 400 0C 600 0C hàm lượng pha giảm Nguyên nhân nhiệt độ cao, cacbit pha δ-ferit bị phân hủy phần Mối hàn Thép không gỉ (a) (b) (a) Hình 5.30 Tổ chức tế vi vùng HAZ thép khơng gỉ 900 0C 10 (a) Giáp biên giới, (b) Vùng HAZ Mặc dù khơng có chuyển biến pha vùng HAZ thép không gỉ cacbit pha δ-ferit tiết biên giới (hình 5.31) Trên thực tế, cacbit M C tiết biên giới cacbit M 23 C tiết vùng HAZ kim loại Dựa vào kết phân tích chương 4, hai loại cacbit xuất sau hàn với số lượng Trong điều kiện mối hàn làm việc nhiệt độ cao, đặc biệt 600 0C, tiết cacbit diễn mạnh Sự hình thành cacbit nguyên nhân làm giảm hàm lượng cacbon biên giới hạt dẫn tới ăn mòn ứng suất, đặc biệt dẫn tới nứt biên giới Các dạng khuyết tật trình bày cụ thể phần sau Cacbit Cacbit/ferit (a) (b) Hình 5.31 Sự xuất cacbit pha δ-ferit biên giới hạt vùng HAZ thép không gỉ (a) Ảnh SEM, (b) Ảnh TEM 5.2.4.2 Độ cứng tế vi Giá trị độ cứng vùng HAZ hình 5.32 Dựa vào kết thu có vài nhận xét sau: - Thứ nhất, độ cứng mối hàn làm việc 600 0C cao hẳn so với độ cứng mẫu làm việc 400 0C 900 0C Như phân tích trên, nguyên nhân dẫn tới tăng 111 mạnh độ cứng nhiệt độ tiết cacbit mạnh nhiệt độ 600 0C Ngoài ra, xuất pha sigma pha cứng giòn nguyên nhân làm tăng độ cứng - Thứ hai, độ cứng mẫu làm việc nhiệt độ 900 0C đạt giá trị thấp Đây nhiệt độ mà cacbit hình thành trình hàn bị phân hủy - Thứ ba, nhiệt độ 400 0C 900 0C, độ cứng vùng HAZ cao chút so với độ cứng vùng kim loại mối hàn; ngược lại mối hàn 600 0C lại có độ cứng vùng kim loại mối hàn cao so với vùng HAZ 300 400 C –10h As welded condition Độ cứng (HV) 250 200 PWHT 6000 C 600–10h 10h 150 100 50 MốiHAZ hàn HAZ thép không gỉ 9000 C 900–10h PWHT 10h -400 -200 Fusion BG line 200 Khoảng cách (μm) 400 Hình 5.32 Đường cong độ cứng cắt ngang biên giới nóng chảy vùng thép khơng gỉ 5.3 Đánh giá khuyết tật hình thành Sự thay đổi tổ chức mối hàn làm việc nhiệt độ khác có ảnh hưởng lớn tới tính vật liệu Một số trường hợp tổ chức tế vi có lợi cho tính, có số trường hợp tổ chức tạo khuyết tật mối hàn, làm giảm tính mối hàn Dưới dạng khuyết tật xảy vùng khác mối hàn điều kiện làm việc: Vùng chuyển tiếp phía thép cacbon: vùng có tổ chức phức tạp chuyển biến lớp mactenxit Hai bên biên giới nóng chảy phân chia thành hai vùng có độ cứng chênh lệch Bên phía thép cacbon vùng có độ cứng thấp với tổ chức pha ferit hình thành khuếch tán cacbon sang vùng kim loại mối hàn Bên phía kim loại mối hàn vùng có độ cứng cao hình thành tăng đột biến hàm lượng cacbon, hình thành pha cacbit vùng Có thể dự đốn rằng, thay đổi đột ngột độ cứng vùng chuyển tiếp sở hình thành vết nứt phân tách lớp mối hàn dẫn tới giảm tính vật liệu Vùng HAZ thép khơng gỉ: mối hàn xử lý nhiệt 400 0C 9000C, độ cứng không thay đổi nhiều so với sau hàn pha cacbit hình thành với hàm lượng nhỏ (ở 4000C) bị phân hủy (ở 900 0C) Còn 600 0C, độ cứng tăng mạnh khoảng nhiệt độ thuận lợi cho việc tiết pha cacbit pha sigma Nhận thấy, hình thành cacbit biên giới dễ dẫn tới tượng nứt ăn mòn ứng suất Vùng kim loại mối hàn, xét tổ chức thay đổi nhiều, có giảm hàm lượng δ-ferit khơng đáng kể Do thấy, khuyết tật xảy vùng 112 Trong vùng HAZ thép cacbon: pha giòn cứng vitmantet ferit hay bainit hình thành trình hàn chuyển thành pha ferit + peclit Do đó, độ cứng vùng giảm, độ dẻo dai tăng Nghĩa là, sau hàn, vùng HAZ thép cacbon vùng yếu dễ bị phá hủy trình thử kéo, nhiên điều kiện làm việc nhiệt độ cao, tính vùng cải thiện, nên xảy khuyết tật vùng Bằng phương pháp phân tích đại phát khuyết tật tế vi phát sinh mối hàn Dưới phân tích ngun nhân chế hình thành khuyết tật 5.3.1 Khuyết tật vùng chuyển tiếp phía thép cacbon Mối hàn Nứt Tách lớp Thép cacbon Hình 5.33 Khuyết tật biên giới nóng chảy vùng chuyển tiếp Hình 5.33 khuyết tật lớp biên giới thép cacbon Khi phóng đại lên tới 1500 lần, quan sát thấy tồn vết nứt nhỏ tách lớp nằm biên giới Thực phân tích tiếp EDS line để xác định phân bố nguyên tố vùng chuyển tiếp Từ kết đạt hình 5.34, tại vị trí biên giới, hàm lượng nguyên tố khơng Điều chứng tỏ có vết nứt sâu vị trí Hiện tượng tách lớp hay nứt vùng chuyển tiếp tiếp tập trung vào vùng biên giới vị trí tiếp nối vùng có độ cứng cao có độ cứng thấp Như phân tích trên, phân vùng tổ chức gồm pha mềm ferit bên phía thép cacbon tiết cacbit bên phía thép khơng gỉ làm cho độ cứng hai vùng chênh lệch lớn Sự không đồng mặt tổ chức độ cứng tế vi làm cho lực liên kết hai vùng so với vùng có tổ chức tế vi đồng 113 Vết nứt biên giới Hình 5.34 Kết EDS-line biên giới thép cacbon 5.3.2 Khuyết tật vùng HAZ thép không gỉ Quan sát hình 5.35, xuất vết nứt vùng HAZ thép không gỉ 600 0C Nhận thấy, xuất phát điểm vết nứt từ hạt cacbit hình thành kim loại Như phân tích trên, 600 0C, cacbit phức tiết nhiều vùng HAZ thép không gỉ Thông thường, chúng hình thành cụm phía hạt, nằm biên giới hạt Độ cứng cacbit cao so với độ cứng pha austenit, dẫn tới chúng nơi phát sinh vết nứt Nứt Cụm cacbit Hình 5.35 Vết nứt tế vi vùng HAZ thép khơng gỉ 114 Vết hạt cacbit Vết nứt Hình 5.36 Các khuyết tật vùng HAZ thép không gỉ Sự nứt ăn mịn biên giới hạt vùng HAZ thép khơng gỉ 900 0C thể rõ hình 5.36 hình 5.37 Quan sát thấy vết hạt cacbit bị phân hủy nhiệt độ 900 0C nằm biên giới bên hạt Ngoài ra, hình thành vết nứt dài chạy theo biên giới hạt Khi thực EDS-line vùng này, xuất điểm hàm lượng nguyên tố không chứng có vết nứt Hiện tượng ăn mòn nứt biên giới hạt dạng khuyết tật điển hình thép khơng gỉ austenit làm việc nhiệt độ cao Mặc dù kích thước dạng khuyết tật tương đối nhỏ, thời gian làm việc lâu dài ảnh hưởng xấu tới chất lượng mối hàn Vết nứt Hình 5.37 Sự phân bố nguyên tố vùng HAZ giáp biên giới nóng chảy thép khơng gỉ 115 5.3.3 Đánh giá xu hướng hình thành khuyết tật đề xuất giải pháp 5.3.3.1 Xu hướng hình thành khuyết tật thay đổi tổ chức * Trong điều kiện hàn Từ kết phân tích tổ chức tế vi hình thành sau hàn, đánh giá khuyết tật hình thành đưa sau: Các pha cứng dòn vitmantet ferit, bainit vùng HAZ thép cacbon dẫn tới phá hủy dòn vật liệu, đặc điểm phân tích từ kết thử kéo Nếu mối hàn làm việc lực tác động, vùng yếu toàn Lớp mactenxit hình thành biên giới nóng chảy thép cacbon có độ cứng cao tồn mối hàn, đạt 390HV, độ cứng hai bên HAZ thép cacbon kim loại mối hàn đạt khoảng 160 – 170HV nên vùng dễ bị nứt tách lớp làm phá hủy vật liệu Vùng HAZ thép khơng gỉ có xuất cacbit crom biên giới hạt (từ kết X-ray SEM, TEM) làm giảm khả chống ăn mòn biên giới (do giảm hàm lượng crom hình thành cacbit).Tuy nhiên, lượng cacbit sau hàn cịn nên tượng chưa thể rõ nét * Trong điều kiện làm việc nhiệt độ nâng cao Trong điều kiện nghiên cứu luận án, mối hàn làm việc nhiệt độ nâng cao làm cải thiện tổ chức vùng HAZ thép cacbon (được coi vùng yếu sau hàn) Tuy nhiên, xuất nguy xuất khuyết tật hình thành số vùng khác hàn Cụ thể sau: Sự xuất pha dòn sigma cacbit crom vùng kim loại mối hàn nhiệt độ 6000C làm tăng mạnh độ cứng dẫn tới tượng nứt phá hủy dịn vùng Ngồi ra, giảm δ-feirt tăng thời gian nhiệt độ cần phải lưu ý Mặc dù phạm vi nghiên cứu luận văn chưa tìm thấy khuyết tật hình thành vùng kim loại mối hàn, nhiên nhiều nghiên cứu ra, hàm lượng δ-ferit giảm 5% dễ gây nứt Vùng HAZ thép không gỉ làm việc 6000C 9000C 10 hình thành tượng nứt ăn mịn biên giới hạt (qua kết X-ray, SEM, TEM) Dự đốn tăng thời gian làm việc tượng ngày phát triển giảm mạnh tính khả chống ăn mịn vật liệu Vùng chuyển tiếp: Hiện tượng tách lớp nứt vùng phát triển rộng gây phá hủy mối hàn 5.3.3.2 Đề xuất giải pháp Để đưa giải pháp nhằm tránh giảm nguy hình thành khuyết tật vùng khác mối hàn điều kiện hàn điều kiện làm việc nhiệt độ nâng cao cần phải có nghiên cứu chuyên sâu phân tích nhiều yếu tố tác động tới hình thành khuyết tật Trong phạm vi nghiên cứu luận văn, số đề xuất đưa sau: 116 * Trong điều kiện hàn - Sự hình thành pha cứng dịn vitmantet ferit, mactenxit, bainit vùng HAZ tốc độ nguội nhanh Do vậy, biện pháp đưa giảm tốc độ nguội vùng HAZ thép cacbon như: gia nhiệt trước hàn tạo môi trường bao phủ vùng HAZ để giảm tốc độ nguội Ngoài ra, đề xuất khác đưa tiến hành ủ sau hàn vừa giảm ứng suất, vừa làm pha (kết mục 5.2.3 minh chứng cho giải pháp này) * Trong điều kiện làm việc - Trong phạm vi nghiên cứu luận án, hình thành khuyết tật tìm thấy 6000C 9000C, chưa tìm thấy 4000C Do đó, đề xuất đưa khống chế nhiệt độ làm việc nhiệt độ thấp (dưới 4000C) 5.4 Tóm tắt chương Tổ chức tế vi mối hàn thay đổi đáng kể điều kiện làm việc nhiệt độ cao Một số kết luận tổ chức pha thay đổi độ cứng tế vi đáng ý sau: - Hàm lượng pha δ-ferit giảm tăng nhiệt độ làm việc Lượng δ-ferit giảm từ 23,5 % sau hàn xuống 22 % giữ 400 0C 10 giờ, giảm 11 % tăng nhiệt độ lên 900 0C 10 Độ cứng tế vi khơng phụ thuộc vào hình thái hàm lượng pha δ-ferit, đạt trung bình khoảng 165HV - Tồn vùng không đồng mặt tổ chức, tính phạm vi hẹp xung quanh biên giới nóng chảy Bên phía kim loại mối hàn xuất vùng giàu cacbon có độ cứng cao (lớn vào khoảng 330HV 6000C); ngược lại bên phía thép cacbon tồn vùng nghèo cacbon có độ cứng thấp (trung bình khoảng 170HV 6000C) - Vùng HAZ thép cacbon có tổ chức tốt so với sau hàn Các pha cứng dòn vitmantet ferit, bainit bị đi, thay vào peclit ferit Đặc biệt tăng nhiệt độ tới 900 0C, tổ chức vùng ferit peclit có độ cứng giảm mạnh so với sau hàn - Về mặt độ cứng tế vi, mối hàn 600 0C có độ cứng cao tất vùng mối hàn Kết có liên quan tới tiết cacbit mạnh nhiệt độ - Phát khuyết tật hình thành vùng chuyển tiếp bên phía thép cacbon, vùng HAZ thép không gỉ 117 KẾT LUẬN CHUNG Tổ chức tế vi vùng xung quanh mối hàn thay đổi đáng kể với phân chia thành vùng khác nhau: vùng kim loại mối hàn, vùng chuyển tiếp, vùng HAZ thép cacbon, vùng HAZ thép không gỉ vùng kim loại Tổ chức vùng tiếp tục thay đổi làm việc nhiệt độ nâng cao, cụ thể sau: Vùng kim loại mối hàn gồm pha δ-ferit austenit Hình thái δ-ferit từ biên giới nóng chảy vào tâm mối hàn thay đổi từ dạng nhánh sang dạng trục thay đổi tốc độ phát triển mầm gradient nhiệt độ Tỉ phần pha δ-ferit đồng tồn thể tích vào khoảng 23% Hàm lượng pha δ-ferit giảm tăng nhiệt độ làm việc Lượng δ-ferit giảm từ 23,5 % sau hàn xuống 22 % giữ 400 0C 10 giờ, giảm 11 % tăng nhiệt độ lên 900 0C 10 Độ cứng tế vi không phụ thuộc vào hình thái hàm lượng pha δ-ferit, đạt trung bình khoảng 165HV Yếu tố định tới tổ chức vùng HAZ thép cacbon nhiệt độ lớn tốc độ nguội Kích thước hạt vùng giảm dần từ biên giới nóng chảy tới vùng kim loại với tổ chức vitmantet ferit, bainit peclit làm tăng độ cứng, giảm độ bền vật liệu Tuy nhiên, mối hàn làm việc nhiệt độ cao, tổ chức vùng cải thiện với hình thành cụm ferit +peclit có độ cứng giảm Cacbit M 23 C , M C tiết mạnh vùng HAZ thép không gỉ vùng kim loại mối hàn làm việc 600 0C nguyên nhân làm tăng mạnh độ cứng tế vi Các vết nứt vùng thường xuất phát từ hạt cacbit có độ cứng cao nằm austenite Tuy nhiên, làm việc nhiệt độ cao, thoát cacbit xảy mạnh Đã tìm thấy vết nứt biên giới hạt 900 0C thoát cacbit gây Vùng chuyển tiếp bên phía thép cacbon với chênh lệch gradient nồng độ nguyên nhân thúc đẩy khuếch tán cacbon từ thép cacbon sang phía kim loại mối hàn Kết bên phía kim loại mối hàn xuất vùng giàu cacbon có độ cứng cao (lớn vào khoảng 330HV 6000C); ngược lại bên phía thép cacbon tồn vùng nghèo cacbon có độ cứng thấp (trung bình khoảng 170HV 6000C Sự chênh lệch độ cứng nguyên dân dẫn tới tượng tách lớp nứt vùng chuyển tiếp mối hàn Độ cứng tế vi vật liệu thay đổi phù hợp với tổ chức tế vi hình thành Giá trị độ cứng vùng kim loại mối hàn vào khoảng (160-170)HV không phụ thuộc vào hình thái hàm lượng δ-ferit Trong vùng HAZ thép cacbon, độ cứng tăng vùng có pha cứng dòn vitmantet ferit, bainit độ cứng giảm vùng có tổ chức peclit với giá trị thay đổi từ 175HV tới 125HV Vùng HAZ thép khơng gỉ đạt trung bình 180 HV sau hàn tăng mạnh 6000C hình thành cacbit Trên toàn mối hàn, độ cứng lớp mactenxit biên giới đạt giá trị lớn Đường biểu diễn nồng độ cacbon xây dựng theo mô hình Darken xác định bề rộng vùng có độ cứng thấp, vùng có độ cứng cao hai bên biên giới nóng chảy phía cacbon Các giải pháp đề xuất nhằm cải thiện tính mối hàn sau hàn giảm khuyết tật điều kiện làm việc nhiệt độ nâng cao như: gia nhiệt ủ vùng HAZ thép cacbon sau hàn Khống chế cho mối hàn làm việc nhiệt độ thấp (thấp 4000C) 118 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Kou, S (2003) Welding metallurgy New Jersey, USA, p 431-446 [2] John, L and J.K Damian (2005) Welding metallurgy and weldability of stainless steels A John Wiley and Son [3] Gigovic-Gekic, A., M Oruc, and S Muhamedagic (2012) Effect of the delta-ferite content on the tensile properties in nitronic 60 steel at room temperature and 750 degrees C.Materiali in technologies 46(5): p 519-523 [4] Hauser, D and J Vanecho (1982) Effects of ferite content in austenitic stainless steel welds Weld J.(Miami);(United States) 61(2) [5] Lippold, J and W Savage (1982) Solidification of austenitic stainless steel weldments: Part III the effect of solidification behavior on hot cracking susceptibility WELDING J., 61(12): p 388 [6] aluja, R and K Moeed (2012) The emphasis of phase transformations and alloying constituents on hot cracking susceptibility of type 304L and 316L stainless steel welds International Journal of Engineering Science and Technology 4(5): p 2206-2216 [7] Hau, J.L and A.L Seijas (2006) Sigma phase embrittlement of stainless steel in FCC service CORROSION [8] Klemetti, K., H Hanninen, and J Kivilahti (1984) The Effect of Sigma Phase Formation on the Corrosion and Mechanical Properties of Nb-Stabilized Stainless Steel Cladding Weld J 63: p 17s-25s [9] Kokawa, H., T Kuwana, and A Yamamoto (1989) Crystallographic characteristics of delta-ferite transformations in a 304L weld metal at elevated temperatures Weld J 68(3) [10] Gooch, T (1996) Corrosion behavior of welded stainless steel Welding JournalIncluding Welding Research Supplement 75(5): p 135s [11] Haraldsen, K and H Leth-Olsen (2005) Stress Corrosion Cracking of Stainless Steels in High Pressure Alkaline Electrolysers In First International Conference on Hydrogen Safety, Pisa, Italy [12] Lundin, C., C Chou, and C Sullivan (1980) Hot cracking resistance of austenitic stainless steel weld metals Weld J, 59(8): p 226s-232s [13] Kaewkuekool, S and B Amornsin (2008) A study of parameters affecting to mechanical property of dissimilar welding between stainless steel (AISI 304) and low carbon steel In Proceedings of the 1st WSEAS international conference on Materials science World Scientific and Engineering Academy and Society (WSEAS) [14] Wang, J., et al (2012) Effect of welding process on the microstructure and properties of dissimilar weld joints between low alloy steel and duplex stainless steel International Journal of Minerals, Metallurgy, and Materials 19(6): p 518-524 [15] Rajkumar, R., F Hamimi, and N Charde (2012) Investigating the dissimilar weld joints of AISI 302 austenitic stainless steel and low carbon steel International Journal of Scientific and Research Publications 2(11): p 1-5 [16] Razak, M.I.A (2012) Investigation of Mig Welding on Dissimilar Thickness of Metal Sheets (steel and Stainless Steel) UMP [17] Svobodová, M., et al (2009) Similar and dissimilar weld joints of creep-resisting steels in 18th Int Conf on Metal & Mat., METALL [18] Rosenthal, R and R.L Rosnow (1991) Essentials of behavioral research: Methods and data analysis Boston, MA [19] Rykalin, N.N (1951) Calculations of thermal processes in welding Moscow: Mashgiz p 296 119 [20] Hibbitt, H.D and P.V Marcal (1973) A numerical, thermo-mechanical model for the welding and subsequent loading of a fabricated structure Computers & Structures 3(5): p 1145-1174 [21] Kujanpaa, V and S David (1987) Characterization of heat-affected zone cracking in austenitic stainless steel welds Weld J 66(8): p 221 [22] Myers, P., O Uyehara, and G Borman (1967) Fundamentals of heat flow in welding Welding Research Council Bulletin, (123): p 1-& [23] Pavelic, V (1969) Experimental and computed temperature histories in gas tungsten arc welding of thin plates Welding Journal Research Supplement 48: p 296-305 [24] Yang, Y and S Kou (2007) Mechanisms of Macrosegregation Formation near Fusion Boundary in Welds Made with Dissimilar Filler Metals Materials science and technology association for iron and steel technology 5: p 3201 [25] Grujicic, M., et al (2013) Computational Modeling of Microstructural-Evolution in AISI 1005 Steel During Gas Metal Arc Butt Welding Journal of materials engineering and performance 22(5): p 1209-1222 [26] Tian, Y., et al (2008) Finite element modeling of electron beam welding of a large complex Al alloy structure by parallel computations journal of materials processing technology 199(1-3): p 41-48 [27] Hu, J and H.-L Tsai (2007) Heat and mass transfer in gas metal arc welding Part I: The arc International Journal of Heat and Mass Transfer 50(5-6): p 833-846 [28] Hu, J and H.-L Tsai (2007) Heat and mass transfer in gas metal arc welding Part II: The metal International Journal of Heat and Mass Transfer 50(5-6): p 808-820 [29] Smartt, H and C Einerson (1993) A model for heat and mass input control in GMAW Welding Journal(USA) 72(5): p 217 [30] Amuda, M and S Mridha (2009) Microstructural features of AISI 430 feritic stainless steel (FSS) weld produced under varying process parameters International Journal of Mechanical and Materials Engineering, 4(2): p 160-166 [31] David, S., et al (1987) Effect of rapid solidification on stainless steel weld metal microstructures and its implications on the Schaeffler diagram Oak Ridge National Lab., TN (USA) [32] Elmer, J., S Allen, and T Eagar (1989) Microstructural development during solidification of stainless steel alloys Metallurgical transactions A, 20(10): p 2117-2131 [33] Hauser, D and J Vanecho (1982) Effects of ferite content in austenitic stainless steel welds Weld J.(Miami);(United States) 61(2) [34] Hsieh, C.-C., et al (2007) Microstructure, recrystallization, and mechanical property evolutions in the heat-affected and fusion zones of the dissimilar stainless steels Materials transactions 48(11): p 2898-2902 [35] Lippold, J and W Savage (1982) Solidification of austenitic stainless steel weldments: Part III the effect of solidification behavior on hot cracking susceptibility WELDING J., 61(12): p 388 [36] Long, C (1973) The ferite content of austenitic stainless steel weld metal Weld J., 52: p 281s-297s [37] Olson, D (1985) Prediction of austenitic weld metal microstructure and properties Welding journal 64(10): p 281s-295s [38] Padilha, A.F., C.F Tavares, and M.A Martorano (2013) Delta ferite formation in austenitic stainless steel castings in Materials Science Forum Trans Tech Publ [39] Saluja, R and K Moeed (2012) The emphasis of phase transformations and alloying constituents on hot cracking susceptibility of type 304L and 316L stainless steel welds International Journal of Engineering Science and Technology 4(5): p 2206-2216 120 [40] Saluja, R and K Moeed (2015) Formation, quantification and significance of delta ferite for 300 series stainless steel weldments International Journal of Engineering Technology, Management and Applied Sciences 3: p 23-36 [41] Boumerzoug, Z., C Derfouf, and T Baudin (2010) Effect of welding on microstructure and mechanical properties of an industrial low carbon steel Engineering 2(07): p 502 [42] Carrouge, D., H Bhadeshia, and P Woollin (2002) Microstructural change in high temperature heat-affected zone of low carbon weldable'13% Cr' mactenxitic stainless steels Stainless Steel World(The Netherlands) 14: p 16-17 [43] Thaulow, C., K Guttormsen, and A Pauuw (1986) The heat affected zone toughness of low carbon microalloyed steels International Inst of Welding [44] Dadfar, M., et al (2007) Effect of TIG welding on corrosion behavior of 316L stainless steel Materials Letters 61(11-12): p 2343-2346 [45] Gooch, T (1996) Corrosion behavior of welded stainless steel Welding JournalIncluding Welding Research Supplement 75(5): p 135s [46] ampbell, C.E., et al (2005) Examination of multicomponent diffusion between two Nibase superalloys, in Complex Inorganic Solids Springer p 241-249 [47] Darken, L (2010) Diffusion of Carbon in Austenite with a Discontinuity in Composition Metallurgical and materials transactions A-Physical metallugical and materials science 41(7): p 1607-1615 [48] Kattner, U.R and C.E Campbell (2009) Invited review: Modelling of thermodynamics and diffusion in multicomponent systems Materials Science and Technology 25(4): p 443-459 [49] Larsson, H and A Engström (2006) A homogenization approach to diffusion simulations applied to α+ γ Fe–Cr–Ni diffusion couples Acta materialia 54(9): p 24312439 [50] Race, J.M (1992) Carbon diffusion across dissimilar steel welds University of Cambridge [51] Vũ Đình Toại (2014) Nghiên cứu cơng nghệ hàn liên kết nhơm–thép q trình hàn TIG Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội [52] Olson, D.L (1993) ASM handbook: welding, brazing, and soldering Vol Asm Intl [53] Kim, C.-K (2011) An analytical solution to heat conduction with a moving heat source Journal of mechanical science and technology 25(4): p 895 [54] Adebisi, A., K Joseph, and O Akinlabi (2000) Effect of Bevel Angles and Heat Input on Hardness Property and Microstructures of Mild Steel Weldments Welding research, p.125-130 [55] Atena, A (2014) Multi-Objective Optimization of Complex Thermo-Fluid Phenomena in Welding International Journal of Applied 4(1) [56] Cho, D.-W., et al (2013) Analysis of submerged arc welding process by threedimensional computational fluid dynamics simulations Journal of Materials Processing Technology 213(12): p 2278-2291 [57] Ghosh, A., et al (2013) A study of thermal behaviour during submerged arc welding Strojniški vestnik-Journal of Mechanical Engineering 59(5): p 333-338 [58] Schnick, M., et al (2010) Modelling of gas–metal arc welding taking into account metal vapour Journal of Physics D: Applied Physics 43(43): p 434008 [59] Tolle, C.R., et al (2002) Is there evidence of determinism in droplet detachment within the gas metal arc welding process? in ASM Proceeding of the International Conference: Trends in Welding Research, Columbus, Ohio, USA [60] Bjelić, M.B., et al (2016) Numerical modeling of two-dimensional heat-transfer and temperature-based calibration using simulated annealing optimization method: Application to gas metal arc welding Thermal Science 20(2): p 655-665 121 [61] Darmadi, D.B (2006) Predicting temperature profile and temperature history for varied parameters of a welding process using Rosenthal's approach for semi-infinite solid Welding Journal, p 1520-1530 [62] Dutta, J and S Narendranath (2014) Estimation of cooling rate and its effect on temperature dependent properties in gta welded high carbon steel joints Review of Industrial Engineering Letters 1(2): p 55-66 [63] Silva, L., et al (2003) Heat flux determination in the gas-tungsten-arc welding process by using a three-dimensional model in inverse heat conduction problem High Temperatures High Pressures 35(1): p 117-126 [64] Tnunes, A (1983) An extended Rosenthal weld model Welding journal 62(6): p 165s170s [65] Sharma, N.Y., et al (2014) AComputational fluld dynamic study on transient thermal characteristics of two-phase gas metal arc welding process International Journal of Recent advances in Mechanical Engineering 3(2): p 27-34 [66] Choubey, A and V Jatti (2014) Influence of heat input on mechanical properties and Microstructure of Austenitic 202 grade Stainless Steel Weldments WSEAS Transactions on Applied and Theoretical Mechanics 9: p 222-228 [67] Evans, G (1982) The Effect of Heat Input on the Microstructure and Properties of C-Mn All-Weld-Metal Deposits Welding Journal 61(4): p 125 [68] Muda, W.S.H.W., et al (2015) Effect of welding heat input on microstructure and mechanical properties at coarse grain heat affected zone of ABS grade a steel ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences 10(20): p 9487-9495 [69] Chauhan, V and R Jadoun (2014) Parametric optimization of MIG welding for stainless steel (SS-304) and low carbon steel using Taguchi design method Int J Adv Technol Eng Res (IJATER) p 224-229 [70] Loureiro, A.J (2002) Effect of heat input on plastic deformation of undermatched welds Journal of materials processing technology 128(1-3): p 240-249 [71] Pirinen, M., et al (2016) Effect of heat input on the mechanical properties of welded joints in high-strength steels Welding International 30(2): p 129-132 [72] Popović, O., et al (2010) The effect of heat input on the weld metal toughness of surface welded joint 14th International Research/Expert Conference, Mediterranean Cruise [73] Raza, M.A and S.K Kashyap (2014) The effect of welding on mechanical and microstrural properties of materials A Critical Review [74] Razak, M.I.A (2012) Investigation of Mig Welding on Dissimilar Thickness of Metal Sheets (steel and Stainless Steel) UMP [75] Tabish, T., et al (2014) Effect of heat input on microstructure and mechanical properties of the TIG welded joints of AISI 304 stainless steel Balance 308: p 0.08 [76] rya, H., K Singh, and S Singh (2013) Cooling rate effect on microhardness for SAW welded mild steel plate Int J Theor Appl Res Mech Eng.(IJTARME), 2(2): p 71-77 [77] Aweda, E., et al (2013) Effects of Continuous Cooling on Hardness and Microstructural Properties of Low Carbon Steel Welded Plate Novi Sad, 16(2): p 20 [78] rya, H., K Singh, and S Singh (2013) Cooling rate effect on microhardness for SAW welded mild steel plate Int J Theor Appl Res Mech Eng.(IJTARME), 2(2): p 71-77 [79] Fang, X., et al (2002) Influence of accelerated cooling on microstructure and mechanical properties of C-Mn steels Materials science and technology 18(1): p 47-53 [80] Askeland, D.R and W.J Wright (2013) Essentials of materials science & engineering, Cengage Learning [81] Trzaska, J., A Jagiełło, and L Dobrzański (2009) The calculation of CCT diagrams for engineering steels Archives of Materials science and Engineering 39(1): p 13-20 [82] Inoue, H and T Koseki (2007) Clarification of solidification behaviors in austenitic stainless steels based on welding process Nippon Steel Technical Report 95: p 62-70 122 [83] Lienert, T., et al (2011) Fundamentals of Weld Solidification Welding Journal, p-120127 [84] Nelson, T., J Lippold, and M Mills (1999) Nature and evolution of the fusion boundary in feritic-austenitic dissimilar weld metals, Part 1-Nucleation and growth WELDING JOURNAL-NEW YORK 78: p 329-s [85] John, L and J.K Damian (2005) Welding metallurgy and weldability of stainless steels A John Wiley and Son [86] Kujanpää, V., S David, and C White (1986) Formation of hot cracks in austenitic stainless steel welds–solidification cracking Welding Journal 65(8): p 203s-212s [87] Kumar, D.H and A.S Reddy (2013) Study of Mechanical Behavior in Austenitic Stainless Steel 316 LN Welded Joints Int J Mech Eng Rob Res 2: p 37-56 [88] Lippold, J.C (2014) Welding metallurgy and weldability John Wiley & Sons [89] Kotecki, D and T Siewert (1992) WRC-1992 constitution diagram for stainless steel weld metals: a modification of the WRC-1988 diagram Welding Journal 71(5): p 171178 [90] Mateša, B., I Samardžić, and M Dunđer (2012) The influence of the heat treatment on delta ferite transformation in austenitic stainless steel welds Metalurgija-Zagreb, 51(2): p 229 [91] Graville, B (1973) Weld Cooling Rates and Heat-Affected Zone Hardness in a C Steel Welding Journal 52(9): p 377 [92] Kasuya, T., N Yurioka, and M Okumura (1995) Methods for predicting maximum hardness of heat-affected zone and selecting necessary preheat temperature for steel welding Nippon Steel Technical Report, p 7-14 [93] Sirotkina, L., et al (2013) Method of predicting the hardness of welded joints Welding journal, p.95 [94] Chopra, O., et al (2006) Crack growth rates of irradiated austenitic stainless steel weld heat affected zone in BWR environments Argonne National Lab.(ANL), Argonne, IL (United States) [95] u Toit, M., G Van Rooyen, and D Smith (2007) An overview of the heat-affected zone sensitization and stress corrosion cracking behaviour of 12% chromium type 1.4003 feritic stainless steel Welding in the World, 51(9-10): p 41-50 [96] Hertzman, S., B Brolund, and P.J Ferreira (1997) An experimental and theoretical study of heat-affected zone austenite reformation in three duplex stainless steels Metallurgical and materials transactions A 28(2): p 277-285 [97] Lippold, J., W Baeslack, and I Varol (1988) Heat-affected zone liquation cracking in austenitic and duplex stainless steels Welding Journal(USA) 71(1): p [98] Kou, S and Y Yang (2007) Fusion-boundary macrosegregation in dissimilar-filler welds WELDING JOURNAL-NEW YORK 86(10): p 303 [99] Meyrick, G and G.W Powell (1973) Phase transformations in metals and alloys Annual Review of Materials Science 3(1): p 327-362 [100] Y Karl E Dawson, (2012) Dissimilar metal welds Thesis submitted in the degree of Doctor in Philosophy [101] Mahmoud Saied, (2016) Experimental and numerical modeling of the dissolution of delta ferrite in the Fe-Cr-Ni system: application to the austenitic stainless steels Thesis submitted in the degree of Doctor in Philosophy, University of Grenoble Alpes [102] Hà Minh Hùng, Lương Văn Tiến, Nguyễn Văn Nam, Phan Sỹ Dũng, (2011), Nghiên cứu hàn áp lực thép với nhơm hợp kim nhơm, Tạp chí Cơ khí Việt Nam, số 8, tháng 8/2011, trang 25-32 [103] Lê Văn thồi, (2018) Nghiên cứu ảnh hưởng số thơng số công nghệ hàn tự động lớp thuốc hàn với hạt kim loại bổ sung đến chất lượng hàn, luận án tiến sĩ kỹ thuật khí, Viện nghiên cứu khí 123 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN Lê Thị Nhung, Nguyễn Đức Thắng, Phạm Mai Khánh (10/2016), Influence of process parameters on microstructures and properties of the heat – affected zone (HAZ) and fusion zone (FZ) of the dissimilar metal welding, The international conference on marine science and technology, ISBN 978-604-937-127-1, p 202-206 Le Thi Nhung, Pham Mai Khanh, Le Minh Hai, Nguyen Duong Nam (7/2017), The Relationship Between continuous cooling rate and Microstructure in the heat affected zone (HAZ) of the dissimilar weld between carbon steel and austenitic Stainless steel, Acta Metallurgica Slovaca, 23(4), p 363-370 Lê Thị Nhung, Bùi Sỹ Hồng, Ngơ Xn Hùng, Phạm Mai Khánh (11/2017), Nghiên cứu thay đổi tổ chức, tính vùng HAZ mối hàn thép cacbon chiều dày khác kết cấu tàu thủy, Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải, ISSN 1859316X, số 52, p 33-37 Lê Thị Nhung, Nguyễn Dương Nam, Nguyễn Đức Thắng, Phạm Mai Khánh (2/2018), Sự hình thành δ-ferit mối hàn thép không gỉ với thép cacbon sử dụng điện cực E309L-16, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Kim loại, ISSN 1859-4344, số 76, p 4448 T.Nhung Le, M.Khanh Pham, A Tuan Hoang, T.N.Mai Bui, D.Nam Nguyen (7/2018), Microstructure change for Multi-pass Welding Between Austenitic Stainless Steel and Carbon Steel, Journal of Mechanical Engineering Research & Developments, ISSN: 1024-1752, 41(2), p 97-102 T.Nhung Le, M.Khanh Pham, A.Tuan Hoang, D.Nam Nguyen (4/2019), Microtructures and elements distribution in the transition zone of carbon steel and stainless steel welds, Journal of Mechanical Engineering Research & Developments, ISSN: 1024-1752, 42(3), pp 96-103 Le Thi Nhung, Pham Mai Khanh, Nguyen Duc Thang, Bui Sy Hoang (12/2019), Microstructures In HAZ After Heat Treatment Of Carbon Steel And Austenitic Stainless Steel Welds, Materials Science Forum Vol.985, ISSN 0255-5476, p137-146 124 PHỤ LỤC i ...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Lê Thị Nhung NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỔI TỔ CHỨC VÀ TÍNH CHẤT TRONG Q TRÌNH HÀN THÉP KHÔNG GỈ VỚI THÉP CACBON Ngành: Kỹ thuật vật... đập Hình 4.1 .Tổ chức tế vi thép cacbon Hình 4.2 Tổ chức tế vi thép khơng gỉ Hình 4.3 Sơ đồ tổng quan tổ chức mối hàn thép không gỉ thép cacbon Hình 4.4 Tổ chức tế vi vùng kim loại mối hàn Hình 4.5... cam đoan luận án Tiến sĩ Kỹ thuật Vật liệu ? ?Nghiên cứu biến đổi tổ chức tính chất q trình hàn thép khơng gỉ với thép cacbon? ?? cơng trình tơi nghiên cứu thực hiện, hướng dẫn khoa học PGS TS Phạm