Effect of the Content of Graphite in the Slag Powder of the Steel LRF on the Microstructure and Properties of SAW of Ductile Iron

Document Type : Original Articles

Authors

• Bahram Ghazanfarian ¹
• Kamran Dadashnia ²
• Seyed Ebrahim Vahdat ²

¹ Department of Engineering, Bandar Abbas Branch, Islamic Azad University, Bandar Abbas, Iran.

² Department of Engineering, Ayatollah Amoli Branch, Islamic Azad University, Amol, Iran.

10.22067/jmme.2021.40015

Abstract

The use of protective powders in submerged arc welding (SAW) is one of the methods for protecting the Welding pool. In this research, it has been attempted to use ladle refining furnaces (LRF) slag as an alternative to a ductile cast iron shielding powder. For this purpose, the hardness and maximum tensile strength of the ductile iron before and after the SAW with protective powders including from 0 to 25 wt% of graphite and 100 to 75 wt% of the LRF slag powder have been compared. The results show that the welding quality is improved by increasing the amount of graphite powder in the powder of the LRF, because the maximum tensile strength of the welded metal is nearly the maximum tensile strength of the non-welded cast iron (control specimen). Also, the amount of graphite powder in the slag powder of the LRF has the straight relation with the hardness of the welding metal.

Keywords

• Hardness
• UTS
• Joining
• Sustainable Development

---

References

1. ASM Handbook, "Welding, Brazing, and Soldering", ASM International, Ohio, USA, Vol. 6, pp. 20-26, (1993).
2. Mirhedayatian, S. M., Vahdat, S. E., Jelodar, M. J., Saen, R. F., "Welding process selection for repairing nodular cast iron engine block by integrated fuzzy data envelopment analysis and TOPSIS approaches", Materials & Design, Vol. 43, pp. 272-282, (2013).
3. وحدت، س.، توحیدی، ن.، "الگویِ پایشِ آلاینده‌هایِ صنایعِ پیرو متالورژی در مناطقِ مختلف"، مهندسی متالورژی 17(55)، 28-37، (1393).
4. وحدت، س. ا.، توحیدی، ن.، "توسعة پایدار تولید آهن و فولاد در ایران از جنبة زیست‌محیطی با استفاده از منطق شلال"، محیط شناسی، 35(50)، 111-122، (1388).
5. ارزانی، ک.، حقیقی، ا.ح.، میرزاحسینی، س.ع.، "بررسی بازیافت دانه‌های تغییر شکل یافته (ضایعاتی) حاصله از مصرف پودر جوشکاری زیر پودری"، فصلنامه علوم و تکنولوژی محیط زیست، سال دهم (3) ، 71-84، (1387).
6. Marandi, S. M., Ghasemi, M., Shahiri, J., "Effects of Partial Substitution of Styrene-butadiene-styrene with Granulated Blast-furnace Slag on the Strength Properties of Porous Asphalt", International Journal of Engineering, Vol. 30 (1), pp. 40-47, (2017).
7. احمدی، ا.، فخری، م.، عاملی، ع.، آدرسی، م.، "بررسی آزمایشگاهی عملکرد بلندمدت مخلوط‌های آسفالتی گرم حاوی سربارۀ فولاد و تراشه آسفالتی"، پژوهشنامه حمل و نقل، سال چهاردهم (3)، 23-38، (1396).
8. حدادی، ا .ر.، ایزدی، ا.، دیواندری، ح.، "ارزیابی تاثیر افزودنی ریزدانه‌های سربارۀ فولاد و سنگ کوهی به‌عنوان جایگزین فیلر در مخلوط آسفالتی متخلخل"، فصلنامه جاده، 96، 1-14، (1397).
9. مسعودی، س.، ابطحی، م.، خوراسگانی، ا .گ.، "بررسی عملکرد بلندمدت مخلوط‌های آسفالتی گرم حاوی سربارۀ فولاد کوره قوس الکتریکی"، مجله مهندسی زیر ساخت‌های حمل و نقل، سال دوم (4)، 23-42، (1395).
10. ایزدی، ج.، فراهانی، م.، زاده، ح .ی.، "خواص و مشخصات سربارۀ فولاد کوره قوس الکتریک با ذوب آهن اسفنجی"، مجله مهندسی متالورژی، 2 (3)، 1-3، (1377).
11. عزیزی، پ.، ادریس، ح.، "سرباره پاتیل در فرآیند فولادسازی ثانویه"، فصلنامه پیام فولاد، 65، 13-23، (1395).
12. ASTM, E384, "Standard Test Method for Microindentation Hardness of Materials", ASTM International, West Conshohocken, PA, pp. 1-40, (2017).