30802

بررسي تاثير عمليات حرارتي بر روي خواص و ريزساختار آلياژهاي ريختگي فولاد بلبرينگ G20Cr2Ni4A

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد-شناسايي و انتخاب مواد مهندسي

1400

1402/01/25

دكتر محمد تقي صالحي

دكتر محمدرضا ابوطالبي

مهندسي مواد و متالورژي

چكيده خواص مكانيكي متنوع فولادها باعث شده است كه اين آلياژها جايگاه ويژه اي را در صنايع مختلف به خود اختصاص داده و به عنوان يك محصول استراتژيك در نظر گرفته شوند. از اين دسته، فولادهاي نيكل – كروم دار با كربن جزئي را مي توان نام برد. براي دستيابي به خواص مكانيكي بهينه از عمليات حرارتي بين بحراني به عنوان يكي از روش هاي عمليات حرارتي خاص براي فولادهايي با ساختار اوليه فريت – پرليت استفاده مي شود. در اثر اين عمليات ريزساختار دوفازي فريت – مارتنزيت حاصل مي‌شود. از بررسي تاثير عمليات حرارتي بين بحراني و عمليات تمپر كردن پس از آن بر ريزساختار و خواص مكانيكي فولاد 20Cr2Ni4 DIN و همچنين تاثير پارامترهاي عمليات حرارتي شامل دماي بين بحراني، زمان نگه داشتن در دماي بين بحراني، محيط كوئنچ و ريزساختار اوليه نتيجه مي شود كه با افزايش دماي بين بحراني ريزساختار نمونه هاي فولاد مورد نظر با افزايش كسر حجمي مارتنزيت و كاهش كسر حجمي فريت همراه بود. كسر حجمي مارتنزيت با تغيير محيط كوئنچ به محيط هاي با شدت سرد كنندگي بالاتر افزايش يافته است. سختي نمونه ها پس از تمپر كردن در دماي °C 580 و براي مدت يك ساعت در محدوده 2 ± 34 بوده است. با افزايش دماي بين بحراني، انرژي ضربه ابتدا كاهش و سپس افزايش يافته است. افت ناگهاني مقدار انرژي ضربه در دماهاي مذكور بعلت تغيير رفتار فولاد از نرمي به تردي مي باشد. همچنين با تغيير محيط كوئنچ از روغن داغ به آب و آب نمك 10% استحكام هاي كششي وتسليم افزايش يافتند كه به افزايش كسر حجمي مارتنزيت با افزايش شدت سرد كنندگي محيط برمي گردد. از طرفي با درنظر گرفتن نرخ گرمايش ثابت (K/S 40) و زمانهاي نگهداري مختلف اين نتيجه حاصل شد كه افزايش زمان نگهداري در مقدار مارتنزيت بدست آمده تاثيري نداشته است. اما در ريز دانه شدن ساختار نهايي تاثير گذار بوده است.

1403/02/12

Investigating the effect of heat treatment on the properties and microstructure of cast bearing steel alloys G20cr2ni4

1/1/1900 12:00:00 AM

Abstract The various mechanical properties of steels have made these alloys occupy a special place in various industries and are considered as a strategic product. From this category, nickel-chromium steels with partial carbon can be mentioned. To achieve optimal mechanical properties, intercritical heat treatment is used as one of the special heat treatment methods for steels with a ferrite-pearlite primary structure. As a result of this operation, a two-phase ferrite-martensite microstructure is obtained. From examining the effect of intercritical heat treatment and subsequent tempering on the microstructure and mechanical properties of 20Cr2Ni4 DIN steel, as well as the effect of heat treatment parameters including intercritical temperature, holding time at intercritical temperature, quench environment and initial microstructure, it is concluded that With the increase of the intercritical temperature, the microstructure of the steel samples in question was associated with an increase in the volume fraction of martensite and a decrease in the volume fraction of ferrite. The volume fraction of martensite has increased by changing the quench environment to environments with higher cooling intensity. The hardness of the samples after tempering at 580 °C for one hour was in the range of 34 ± 2. As the intercritical temperature increases, the impact energy first decreases and then increases. The sudden drop in the amount of impact energy at the mentioned temperatures is due to the change in the behavior of the steel from soft to brittle. Also, by changing the quench medium from hot oil to water and salt water, the tensile and yield strengths increased by 10%, which is due to the increase in the volume fraction of martensite with the increase in the cooling intensity of the medium. On the other hand, considering the constant heating rate (K/S 40) and different holding times, it was concluded that increasing the holding time had no effect on the amount of martensite obtained, but it had an effect on the fine graining of the final structure

انرژي ضربه , ريزدانه شدن , مارتنزيت , محيط كوئنچ , خواص مكانيكي فولاد

impact energy , fine grain , martensite , quench environment , mechanical properties of steel

Mohmmad Amin Ahmadi

Dr. Mohmmad Taghi Salehi