عنوان مقاله: اثر عمليات حرارتي آستمپرينگ بر روي ريزساختار و خواص مكانيكي چدن داكتيل آلياژ شده با 1% مس و 1% آلومينيوم[1]
هدف پژوهش:
بهینهسازی ریزساختار و خواص مکانیکی چدن داکتایل آلیاژ شده با 1% مس و 1% آلومینیوم از طریق عملیات حرارتی آستمپرینگ (Austempering).
ترکیب شیمیایی و آمادهسازی:
ترکیب: Fe-3.6C-2.7Si-0.05Mg-1Cu-1Al (وزنی).
ابتدا نمونهها در دمای 950°C به مدت 1 ساعت آستنیته شدند.
سپس در حمام نمک با دماهای مختلف (285، 335 و 375°C) به مدتهای 15 تا 150 دقیقه آستمپر شدند.
آزمایشها:
بر روی نمونهها تستهای زیر انجام شد:
- کشش (استحکام کششی و درصد ازدیاد طول نسبی)
- ضربه (تافنس یا انرژی جذبشده تا شکست)
- سختی (برینل)
- ریزساختار (متالوگرافی نوری)
نتایج کلیدی:
- بهینهترین شرایط:
- دمای آستمپرینگ: 285°C
- زمان: 15 دقیقه
- ویژگیهای مکانیکی بهینه در این شرایط حاصل شد:
- استحکام کششی: 1233 MPa
- سختی برینل: 375
- انرژی ضربه تا شکست: 9 ژول
- ساختار: فریت بینیتی + آستنیت باقیمانده (و مقدار اندکی مارتنزیت)
- تأثیر دما و زمان:
- با افزایش دمای آستمپرینگ:
- زمان رسیدن به ساختار بینیتی کوتاهتر میشود.
- تشکیل بینیتهای درشتتر و کاهش استحکام کششی و سختی مشاهده شد.
- با افزایش زمان در دماهای بالا:
- احتمال تشکیل کربیدها و ساختارهای ترد افزایش یافته و انرژی ضربه کاهش یافت.
- در دماهای پایین (285°C)، ساختار بینیتی ظریفتری ایجاد شد که موجب بیشینهشدن سختی و استحکام شد.
تحلیل ریزساختاری:
- در شرایط بهینه (285°C، 15 دقیقه): فریت بینیتی ظریف و آستنیت باقیمانده پایدار مشاهده شد.
- در زمانهای طولانیتر یا دماهای بالاتر، حضور مارتنزیت و کربید بیشتر شد که موجب شکنندگی میگردد.
نتیجهگیری:
- افزودن مس و آلومینیوم موجب کاهش پرلیت و پایداری بیشتر آستنیت میشود.
- آستمپرینگ در دمای پایین و زمان کوتاه باعث ایجاد ساختاری مناسب با خواص مکانیکی بهینه میشود.
- شرایط بهینهی پیشنهادی برای خواص ترکیبی خوب: 285°C به مدت 15 دقیقه.
[1] ابراهیم کرمیان، سید محمد جمالی، سید محمود منیر واقفی
بدون دیدگاه