Characterization of the Heat Affected Zone in Gas Tungsten Arc Welds of Unalloyed Austempered Ductile Iron
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Ahmet Karaaslan
and Cem Akca
Abstract
Austempered ductile iron (ADI) exhibits a wide range of mechanical properties depending on the austempering conditions. It is thus extremely important to evaluate the different characteristics of ADI welds where joining is inevitable. In this study, unalloyed ferritic-pearlitic ductile iron specimens which contain 3.69% C, 2.47% Si and 0.2% Mn were austempered in different temperatures to obtain an upper and lower bainitic microstructure and then welded using Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) without filler. The results showed that the lower and upper bainitic ADIs can be welded successfully without any crack formation in the heat affected zone (HAZ). It was also observed that the HAZ of the specimen which have been austempered at 275°C for 60 min exhibit a higher hardness than that austempered at 375°C. As the critical austempering time for a homogeneous HAZ characteristic 100 min has been identified.
Kurzfassung
Ausgetempertes duktiles Eisen (ADI) deckt einen großen Bereich von Werkstoffeigenschaften abhängig von der Austemperungstemperatur ab. Es ist daher besonders wichtig, die Charakteristika der Schweißverbindungen von ADIs zu kennen. In der zugrunde liegenden Studie wurden unlegierte ferritisch-perlitische Eisenproben mit 3,69% Kohlenstoff, 2,47% Silizium und 0,2% Mangan bei verschiedenen Temperaturen ausgetempert, um eine obere und untere Zwischenstufe zu erhalten, und danach mit dem Wolfram Inert Gas-Verfahren ohne Zusatzwerkstoff geschweißt. Die Ergebnisse zeigen, dass die unteren und oberen bainitischen ADIs erfolgreich geschweißt werden können, ohne dass Risse in der Wärmeeinflusszone (WEZ) auftreten. Es wurde auch beobachtet, dass die WEZ in den Proben, die bei 275°C über 60 min ausgetempert wurden, eine höhere Härte aufweist als in denjenigen, die bei 375°C ausgetempert wurden. Als kritische Austemperungszeit für die Ausbildung einer homogenen WEZ wurden 100 min bestimmt.
References
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© 2008, Carl Hanser Verlag, München
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