بخشی از مقاله
چکیده
در این پژوهش، با بکارگیری تکنیک های چندمرحلهای متالوگرافی رنگی به منظور آشکارسازی و تفاوت رنگ در ریزساختارهای چندجزیی، با هدف تعیین کمی درصد فازهای موجود در ریزساختارهای چندجزیی در فولاد آلیاژی 1/3505، درصد فازهای موجود به کمک نرم افزار آنالیزگر تصویری کلمکس محاسبه شده است. بدین منظور تکنیکها و محلولهای اچ مختلفی نظیر نایتال، Marshall's، Klemm"s III، Lucas's و پیکرال ارائه شده است.
این تکنیک ها موجب آشکارسازی فازهایی نظیر مخلوط پرلیت ریز و درشت در حالت نورد گرم با رنگ آبی و قهوهای و مخلوط فازهای بینایت و مارتنزیت در حالت کوئنچ با وضوح و رنگ های مشخص آبی و سفید در ریزساختار شدهاند. با به کارگیری تکنیک-های جدید، تفکیک همزمان فازها با وضوح کامل و حتی در نواحی فازهای کوچک ممکن گردیده است. بررسیهای آنالیز پراش اشعه ایکس، تصاویر میکروسکوپ الکترونی و میکرو سختی سنجیها نیز ارائه شده است.
مقدمه
با توجه به نیاز گسترده صنعت به پیشرفت فولادهای آلیاژی و گستردگی خواص این فولادها در سطح دنیا، نیاز مبرم کشور به تولید این فولادها روز افزون شده است. محدوده خواص مکانیکی فولادها به طور مستقیم به ماهیت ریزساختاری آنها ارتباط دارد. از اینرو شناسایی و تعیین ریزساختار فولادها از اهمیت بسزایی برخوردار است که این مهم به کمک روشهای مختلفی امکانپذیر است .
در این راستا میتوان به روش-هایی نظیر میکروسکوپهای نوری و الکترونی و آنالیز فازی پراش اشعه ایکس و .... اشاره کرد. اما آنچه که قابل توجه است استفاده صنعتگران از سادهترین، اقتصادیترین و در دسترسترین روش ممکن برای شناسایی ریزساختارها است تا در طی پروسه تولید کیفیت فولاد تولیدی را کنترل نمایند. به همین منظور بررسیهای ریزساختاری به کمک میکروسکوپهای نوری به دلیل هزینه کم، سهولت و سرعت انجام، بیشترین کاربرد را در صنعت دارا میباشند .
از آنجاییکه اساس کار روش آنالیز پراش اشعه ایکس مبنی بر تفاوت در شبکه کریستالی مواد میباشد، این روش قادر به تفکیک فازها با شبکه کریستالی مشابه نظیر فریت و مارتنزیت نمیباشد و از طرفی این روش قادر به شناسایی فازها با درصد کم نیست. روشهای متداول متالوگرافی مورد استفاده در صنعت مانند اچ شیمیایی با محلول نایتال و پیکرال کارایی لازم برای آشکارسازی ریزساختارهای چند فازی در فولادهای آلیاژی را ندارند .
این روشها که بسیار متداول هستند جوابگوی نیاز صنعت برای شناسایی ریزساختارهای چندفازی آلیاژی نمی-باشند. لذا در این پروژه هدف ارائه روشهای متالوگرافی رنگی برای شناسایی راحت و آسان تکبهتک فازها میباشد بطوریکه فازهای مختلف را بتوان با روشهای آسان و سریع نظیر اچ شیمیایی و یا الکترواچ با کمترین زمان ممکن و با رنگهای مختلف مشخص نمود .>7-11@ در همین راستا پس از بکارگیری متالوگرافی رنگی به منظور آشکارسازی و تفاوت رنگ در ریزساختارهای چندجزیی، با هدف تعیین کمی درصد فازهای موجود در ریزساختارهای چندجزیی در فولادهای آلیاژی، درصدد تعیین درصد فازهای موجود به کمک نرم افزار آنالیزگر تصویری کلمکس برآمدیم.
مواد و روش تحقیق
ترکیب شیمیایی گرید فولادی 1/3505 در جدول 1 گزارش شده است. با توجه به فرآیند عملیات حرارتی و زمان و دماهای مختلف آستنیته، این فولاد میتواند شامل اجزاء ریزساختاری متفاوتی باشد. ریزساختار نهایی فولاد بستگی به فرآیند تولید و سرعت سردکردن دارد و با توجه به نمودار CCT و TTT - شک - تعیین میگردد. ریزساختارهای گرید فوق میتواند شامل اجزایی مختلفی مانند آستنیت، پرلیت، فریت، کاربید، بینایت و مارتنزیت باشد. این گرید فولادی با نام تجاری فولاد 100Cr6 نیز خوانده میشود که در بلبرینگ و یاتاقانها به دلیل نیاز به مقاومت به سایش، کاربرد زیادی دارد.
حضور فازهایی نظیر کاربید، بینایت و مارتنزیت باعث افزایش مقاومت به سایش فولاد شده و کارایی این گرید را در شرای سایشی ممکن می-سازد. محصولات نورد گرم مورد بررسی از جنس گرید فولادی 1/3505 بوده که در دمای 1170œC به مدت 20 دقیقه نگهداری شده و سپس در هوا سرد شدهاند. عملیات کوئنچ این گرید، پس از انجام عملیات حرارتی آستنیته در دمای 850 & به مدت 50 دقیقه در روغن کوئنچ میشود. نام و ترکیب شیمیایی محلول های اچ مورد استفاده در جدول 2 آورده شده است.
