6517

6517

بررسي ريزساختار و سختي چدن آهن-كربن-5٪ آلومينيم- 0.02٪ منيزيم تحت عمليات حرارتي مختلف

كارشناسي

مواد و متالورژي

1398

دكتر بوترابي

1398/09/03

مواد و متالورژي

چكيده در اين پژوهش، عمليات حرارتي كوئنچ، آنيل، نرماله و آستمپر بر رو ي چدن آلومين ي مي با گرافيت فشرده )Mg 02/0-5Al-C-Fe )انجام شد تا تاثير هر كدام بر ريزساختار و سختي اين نمونه ها بررس ي شود. همچنين براي سه عمليات حرارتي اول از پنج ضخامت 7 ، 8 ، 9 ، 10 و 14 م يلي متر و براي عمليات حرارتي آستمپر از دو ضخامت 7 و 14 ميليمتر استفاده شد تا تاثي ر ضخامت بر ري زساختار نيز بررس ي گردد. به اين منظور، نمونه هاي ريختگ ي كه به صورت تسمه هايي با ضخامت هاي متفاوت بودند، در ابعاد مناسب برشكاري شده و در دماي 900 درجه سانتي گراد به مدت 120 دق يقه آس تنيته شدند و سپس عمليات حرارتي مورد نظر بر روي آن ها صورت گرفت. برا ي عمليات آستمپر از دو دماي آستمپر 200 و 400 درجه سانتي گراد و زمان آستمپر 1 ، 9 و 81 دقي قه استفاده شد. سپس از ميكروسكوپ نوري براي بررس ي ري زساختار و از دستگاه سختي سنجي بري نل براي اندازه گي ري سخت ي نمونه ها استفاده شد. در مجموع حضور 5 درصد آلومينيم باعث ايجاد ساختاري پرليت ي فريت ي در نمون ه هاي ريختگي شد. درنمونه هاي كوئنچ شده ساختاري مارتنزيتي، در نمونه هاي آنيل شده فريتي و در نمونه هاي نرماله ساختاري پرليتي با درصد كمي فريت مشاهده شد كه دليل حضور آن نرخ خنك شدن كم نمونه ها و فرصت يافتن فاز فريت به رشد در اين شرايط، است. همچنين با بررسي نمونه هاي آستمپر شده در دماي 200 درجه سانتي گراد فاز آسفريتي پاييني مشاهده شد و در دماي 400 درجه سانتي گراد فاز آسفريت بااليي در زمينه ديده شد. در اين پژوهش با افزايش ضخامت، سختي نمونه ها كاهش يافته و اين يافته در تمام عمليات حرارتي انجام شده و نمونه هاي ريختگي صدق مي كند. همچنين در عمليات آستمپر با افزايش زمان آستمپر، سختي نمونه ها در دما و ضخامت ثابت، كاهش مي يابد و با افزايش دماي آستمپر در زمان و ضخامت ثابت، سختي كاهش مي يابد. نمونه آستمپر شده در دماي 200 درجه و زمان 1 دقيقه و ضخامت 7 ميلي متر سختي بااليي برابر 544 برينل داشت كه در محدوده سختي نمونه كوئنچ شده در آب كه برابر 582 برينل دارد قرار مي گيرد. با بررس ي نمونه هاي اين پژوهش با چدن هاي س يليسيمي با گرافيت فشرده ساختار گرافيت هاي منظم تر و كشيده تر در نمونه آلومي نيمي مشاهده شد و در نمونه هاي ريختگ ي درصد فاز پرليت در نمونه آلوم ينيمي 17 درصد بيشتر از نمونه س يليسمي گزارش شد. در نمونه هاي آستمپر شده نيز نمونه چدن س يليسيم ي با گرافيت فشرده ، داراي 30 درصد آستنيت باقي مانده است در حاليكه نمونه آلومينيمي داراي 10 تا 15 درصد آستنيت باقي مانده در شرايط مشابه بوده است. كلمات كليدي: چدن با گرافيت فشرده، عمليات حرارتي چدن، آستمپر چدن، چدن هاي آلومينيمي