T/P92 çelikleri için elektrod örtüsünde Ni/Co ilavesi ile kaynak metali mikroyapı ve mekanik özeliklerinin iyileştirilmesi

Abstract

Bu çalışmada, yüksek sıcaklıklarda kullanılan T/P92 çeliklerinin elektrik ark kaynağı için örtülü elektrod geliştirilmesi amaçlanmıştır. Çalışmada, % 0.4 ve % 0.8 nikel (Ni) içeriğine sahip iki farklı kaynak metalinde kobaltın (Co) etkisini görebilmek için % 0, 0.5, 1.0 ve 1.5 Co içeren kaynak metalleri veren örtülü elektrodlar üretilmiştir. Farklı Ni ve Co içerikli kaynak metallerinin kaynak sonrası 760 oC'de 4 saat ısıl işleme tabi tutulmuş halde (post weld heat treatment-PWHT) mikroyapı ve mekanik özellikleri karakterize edilmiştir. Mikroyapı incelemelerinde yalın kaynak metalinin birincil östenit tane sınırlarında ve tane içlerinde çökeltilerin oluştuğu ve temperlenmiş martensit yapıya sahip olduğu gözlenmiştir. Mikroyapıda ayrıca çok az da olsa bir miktar inklüzyon ve CrEŞ değerine bağlı olarak delta ferrit fazı tespit edilmiştir. Çekme ve Charpy-V çentikli darbe test sonuçlarına göre en iyi akma ve çekme dayanımı ile uzama değerlerini ve darbe geçiş sıcaklığını (ductile-brittle transition temperature-DBTT) % 0.8Ni ve % 1.5Co içeren kaynak metali vermiştir. 650 oC ve 675 oC'de 150 MPa' da yapılan sürünme testlerinde de en yüksek sürünme-kopma ömrünü % 0.8Ni ve % 1.5Co içeren kaynak metalleri sergilemiştir. Çalışmada ayrıca, % 0.8Ni ve % 0 ve % 1.5Co içeren kaynak metali bileşimini veren elektrodlarla Gr91 esas metali birleştirilmiş ve mikroyapı ve mekanik özelliklerinin karakterizasyonları yapılmıştır. İncelemelerde, T/P92 çelikleri için geliştirilen farklı Co içerikli elektrodların T/P91 çelikleriyle de uyumlu olduğu gözlenmiştir.

In this work, it is aimed to develop a shielded electrode for electric arc welding of T/P92 steels used at high temperatures. In the study, shielded electrodes were produced which give weld metals containing 0, 0.5, 1.0 and 1.5 Co in order to see the effect of cobalt (Co) in two different weld metals with 0.4% and 0.8% nickel (Ni) content. The microstructure and mechanical properties of different Ni and Co weld metals were characterized after welding at 760 °C for 4 hours (post weld heat treatment - PWHT). Microstructure investigations have shown that all weld metal has precipitated at the prior austenite grain boundaries and inside the grain and has a tempered martensite structure. In the microstructure inclusions determined and delta ferrite phase was also observed depending on and CrEQ value, if not too much. According to the tensile and Charpy-V notched impact test results, the best yield and tensile strength and elongation values and ductile-brittle transition temperature (DBTT) showed weld metal containing 0.8% Ni and 1.5% Co. The creep tests at 650 oC and 150 MPa at 675 oC also exhibited the highest creep-rupture life of 0.8% Ni and 1.5% Co. In the study, Gr91 base metal was also welded with the electrodes which give a weld metal composition containing 0.8% Ni and 0% and 1.5% Co and characterization of microstructure and mechanical properties were carried out. In the review, it was observed that different Co-containing electrodes developed for T/P92 steels are well-matched with T/P91 steels.