whatsapp call admin

مقاله ارزیابی استحاله های فازی فولادهای حاوی نیکل ، کروم، مولیبدن تحت شرایط سرمایش پیوسته با استفاده از دستگاه دیلاتومتری

word قابل ویرایش
11 صفحه
10700 تومان
107,000 ریال – خرید و دانلود

ارزیابی استحاله های فازی فولادهای حاوی نیکل ، کروم، مولیبدن تحت شرایط سرمایش پیوسته با استفاده از دستگاه دیلاتومتری
چکیده
فولادهای حاوی نیکل ، کروم، مولیبدن به دلیل داشتن خصوصیاتی همچون استحکام بالا در کنار انعطاف پذیری مطلوب، قابلیت جوشکاری در حالت کوئنچ – تمپر در صنعت کاربرد زیادی دارند. با توجه به تحقیقات انجام شده در مورد ریزساختار، استحاله های فازی و ارتباط انها با خواص مکانیکی فولادهای هم خانواده xx ۴٣، اطلاعات جامعی در ارتباط با فولاد ١,۶۵۶٢ ساخت مجتمع فولاد الیاژی اصفهان (تقریبا معادل ۴٣۴٠ AISI) جهت استفاده کاربران و تولیدکنندگان قطعات وجود ندارد.
در تحقیق حاضر با استفاده از دستگاه دیلاتومتری مدل A.D ٨٠۵ رفتار دیلاتومتری فولاد ١.۶۵۶٢ بررسی و نتایج بر اساس مطالعات ریز ساختاری تحلیل گردید. عملیات حرارتی در این تحقیق عمدتا شامل عملیات استنیته در اتمسفر خلاء و بدنبال ان کوئنچ با سرعتهای متفاوت با استفاده از دمش گاز هلیوم، نیتروژن یا ارگون می باشد. کلیه استحاله های فازی در دماهای بالا، میانی و پائینی از طریق مطالعه منحنیهای دیلاتومتری استخراج و دماهای شروع و پایان استحاله های فازی تعیین و در نهایت منحنی CCT رسم گردید. ارزیابی ریزساختار کلیه فازهای موجود در نمونه به شکل کیفی و کمی انجام گرفت و کلیه فازهای تشکیل شده بر اساس مورفولوژی ارائه شده در استاندارد شناسایی و در نهایت جهت تایید بررسی های ریزساختاری از تکنیک ریز سختی سنجی استفاده گردید.
واژه های کلیدی : دیلاتومتری ، CCT،۴٣۴٠ AISI.

١ مقدمه
فولادهای کربن متوسط – کم الیاژ کاربرد وسیعی در صنایع خودروسازی، هواپیمائی و صنایع قالب سازی دارند و به دلیل حضور عناصر الیاژی همچون نیکل ، کروم، مولیبدن و تاثیر این عناصر در بالابردن قابلیت سختی پذیری، کاهش مقاومت به ضربه ، افزایش سختی پذیری و چقرمگی بعد از عملیات تمپر و نهایتا پایداری در مقابل پوسته شدن در اثر اکسیداسیون توسعه یافته اند[١].
تردی هیدروژنی مشکل اصلی فولادهای کم الیاژ – کربن متوسط عملیات حرارتی پذیر با استحکام بالاتر از Ksi ٢٠٠ میباشد[٢].
البته محققانی همچون Duqutte و Sponcer [٣] این مشکل را با افزودن وانادیم به میزان ٠,٢١٪ برطرف و علت ان را در محبوس شدن وانادیم و مشکل شدن نفوذ هیدروزن بیان کردهاند. مقاطع نازک این فولاد قابلیت سخت شدن در هوا را دارد، ولی در محیط کاری عملیات کوئنچ در روغن صورت میگیرد که این کار باعث ایمن سازی فولاد در برابر تردی تمپر میشود[۴]. این فولاد کاربرد وسیعی در شرایط کوئنچ – تمپر از خود نشان داده و به دلیل ترکیب شیمیائی مناسب امکان ایجاد مارتنزیت لایه ای و بشقابی را داراست [٢].
دیلاتومتری ابزاری قدرتمند جهت تعیین استحاله های فازی جامد – جامد در فولادها میباشد. با استفاده از انالیز اطلاعات منحنیهای دیلاتومتری، منحنیهای CHT١ ,CCT ٢تعیین میگردند و امکان پیشگوئی میکروساختار را برای سرعتهای گرمایش و سرمایش مختلف فراهم میکند[۵]. منحنیهای CT به صورت وسیعی در طراحی پارامترهای بهینه فرایند و بدست اوردن مستقیم میکروساختار و خواص مکانیکی فولادها در حین فرایندهای تولید صنعتی کاربرد دارد. با توسعه تکنیکهای شبیه سازی میتوان ارتباط بین میکروساختار، خواص و متغیرهای فرایند را بوسیله منحنیهای CCT پیشگوئی کرد[٨-۶].
در این تحقیق فولاد ١,۶۵۶٢ ساخت مجتمع فولادالیاژی اصفهان از لحاظ فازهای تشکیل شده تحت شرایط سرمایش پیوسته مورد بررسی قرار گرفت . برای این کار از دستگاه دیلاتومتری استفاده گردید و کلیه استحاله های فازی موجود در دماهای بالا، میانی و پائین بررسی و نهایتا دمای شروع و پایان استحاله به نمودار T-t منتقل و منجر به رسم منحنی CCT اختصاصی این نوع فولاد گردید. بررسیهای متالوگرافی کلیه فازها به صورت کمی و کیفی انجام گرفت و در جهت تایید ریزساختارهای مشاهده شده از تکنیک ریز سختی سنجی استفاده گردید.
٢ روش تحقیق
در جدول ١ ترکیب شیمیائی فولاد ۶۵۶٢ IASC تولیدی مجتمع فولاد الیاژی اصفهان (تقریبا معادل ۴٣۴٠ AISI) ارائه شده است .
جهت انجام ازمایش های دیلاتومتری از دستگاه دیلاتومتری A.D٨٠۵ واقع در مجتمع استفاده گردید. این نوع دیلاتومتر دارای اجزائی همچون کویل القائی، محفظه ایزوله از جنس الومینیم مقاوم به خوردگی، پمپ های روتاری و دیفوزیونی جهت ایجاد خلاءmbar ۴-x۵١٠ برای جلوگیری از اکسایش نمونه ها و دکربوره شدن انها، سیستم خنک کننده با استفاده از دمش گاز نیتروژن به سطح نمونه ، پتانسیومتر مجهز به سنسور LVDT٣ جهت تعیین دیلاتاسیون و نهایتا ریزپردازنده جهت تعیین ثبت اطلاعات در حین فرایند میباشد. بعد از قرار دادن نمونه های استوانه ای در بین دو فک کوارتزی یا سیلیکائی، گرمایش به روش القائی به نمونه اعمال شده و تغییرات ابعادی ناشی از استحاله بر روی نمودارهائی ظاهر میگردد که این نمونه ها مطابق استاندارد SEP1681 به طول ١٠ میلیمتر و به قطر ۴ میلیمتر و از مقاطع شعاعی دیسکهای بریده شده از شمش و از ١.٣ میانی قطر دیسک ها تهیه میشوند (به دلیل حذف جدایش ). جهت جلوگیری از سوختگی، سطح نمونه ها باید در نهایت دقت صاف و صیقلی شود و در صورت نیاز به سرعتهای سرمایش بالا باید از نمونه های توخالی استفاده کرد.
سیکلهای دیلاتومتری اعمالی در این پژوهش شامل عملیات استنیته در دمای C° ٩٠٠ و به مدت زمان ١٠ دقیقه و به دنبال ان سرمایش تا دمای محیط در مدت زمانهای متفاوت میباشد. شکل ١ شماتیک سیکلهای اعمالی در این پژوهش را نشان میدهد.
بعد از انجام عملیات دیلاتومتری، نمونه ها مانت گرم شده و با انجام بررسیهای ریزساختاری به صورت کمی و کیفی و بر اساس استانداردهای معتبر، فازهای موجود شناسائی شدند. برای بررسیهای کمی از تکنیک متالوگرافی کمی به روش شمارش با استفاده از شبکه ١١*١١ استفاده گردید. نهایتا در جهت تایید فازها از تکنیک ریز سختی سنجی استفاده شد.
٣ نتایج و بحث
شکل ٢ نمونه ای از منحنیهای حاصل از انجام عملیات دیلاتومتری در این پژوهش را نشان میدهد. در این شکل منحنی تغییرات ابعادی و دما بر حسب زمان برای سیکلهای اعمال شده مشخص میشود. در این حالت هنگام گرمایش انبساط نسبی و در هنگام سرمایش انقباض را ایجاد میکند. با شروع هر گونه استحاله تغییر محسوس در شیب منحنی دیلاتاسیون مشاهده شده و سپس در انتها با تغییر در شیب منحنی پایان تغییر فاز تعیین میشود. با بررسی دقیق منحنیهای دیلاتاسیون، دماهای شروع و پایان استحاله تعیین و به این ترتیب منحنی CCT مربوط به فولاد رسم میگردد.
در منحنی ارائه شده، شروع استحاله استنیتی با تغییر شیب منحنی دیلاتاسیون در دمای C° ٧۴٣.٣ و پایان ان در دمای C° تعیین گردید. در هنگام سرمایش نمونه در مدت زمان ۵ ساعت شروع استحاله بینیتی در دمای C° ۴٩٠ و پایان استحاله در دمای C° ٣٩٢ مشاهده شد. به همین ترتیب دما و زمان شروع و پایان کلیه استحاله ها به روش هندسی و با بررسی شیب منحنیها تعیین میشود[١٠-٩].

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 10700 تومان در 11 صفحه
107,000 ریال – خرید و دانلود
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد