13974

13974

بررسي عوامل موثر ريخته گري در بروز ريزترك هاي سطحي در شمش فولادي وزين از آلياژ 7131/1 DIN

كارشناسي ارشد

ريخته گري

اسفندماه 1393

اسفندماه 1393

دكتر سيد محمد علي بوترابي – دكتر سيد حسين رضوي

مواد و متالورژي

چكيده در اين تحقيق به منظور تشخيص علل تشكيل ترك هاي ايجاد شده در شمش هاي فولادي ريختگي آهنگري شده از آلياژDIN 1/7131 به وزن 11 تن از شبيه سازي تنش هاي حرارتي – استحاله اي به منظور بهينه سازي زمان انجماد شمش، مشاهدات ميكروسكوپي ترك ها و نيز سطوح شكست نمونه هاي آزمايش كشش گرم استفاده شد. نتايج مربوط به شبيه سازي تنش هاي كششي ايجاد شده در سطوح خارجي نشان مي دهد كه بهترين زمانبراي خارج سازي شمش از كوكيل 6 ساعت و 20 دقيقه پس از ريخته گري است.در ادامه فرايند سرمايش و تغيير شكل ناشي از كرنش‌هاي حرارتي براي شمش مذكور مورد بررسي قرار گرفت و مشاهده شد به دليل ايجاد استحالة فازي آستنيت به فريت بصورت عمده در سطح شمش تنش‌هاي كششي و در مركز تنش‌هاي فشاري ايجاد مي‌شوند كه عامل اصلي ايجاد اين تنش‌ها انبساط ناشي از استحاله است. بنابراين توصيه مي‌شود شمش‌ها در زير كاور سرد شوند و پس از مدت زمان كمتر از 18 ساعت به كورة پيش‌گرم منتقل شده و يا از همان اول منتقل شوند. مشاهدات ميكروسكوپي ديواره ترك هاي شمش هاي آهنگري شده نشان دهنده حضور تركيبات غني از مس(7/6%Fe-66/6%Cu-25/7%Zn wt%) است. اين عنصر با تشكيل تركيبات مرزدانه اي با نقطه ذوب پايين استحكام مكانيكي دماي بالا فولاد را كاهش داده و منجر به ايجاد ترك مي شود. همچنين به منظور بررسي تأثير اين تركيبات بر خواص مكانيكي دماي بالا آزمون مكانيكي كشش گرم در محدوده دماي 850-1120℃ انجام گرفت. كمترين مقدار درصد كاهش سطح مقطع و بيشترين مقدار اين تركيبات در سطوح شكست كه از آناليز مشابهي نسبت به تركيبات مشاهده شده در ديواره ترك ها برخوردار هستند در دماي 1000℃ تشكيل شده است. افزايش دماي آهنگري از دماي 1000℃ با افزايش سرعت نفوذ مس و برگشت آن به زمينه همراه بوده و نتيجتاً مقدار اين فاز در فصل مشترك كاهش خواهد يافت.از طرفياستفاده از عنصر نيكل بايستي به نسبت 1:1 با مس براي جلوگيري از تشكيل اين تركيبات موثر خواهد بود. همچنين در صورت حضور قلع به مقدار بيش از 01/0 درصد وزني، بدليل كاهش نقطه ذوب تركيبات غني از مس و تشديد عيوب سطحي اين نسبت بايستي افزايش يابد. واژه هاي كليدي: شمش هاي ريختگي و آهنگري،ترك هاي سطحي، تنش هاي حرارتي – استحاله اي، تركيبات غني از مس، گسيختگي گرم، تغيير شكل گرم