26255

بررسي تاثير عمليات هاي حرارتي زير صفر و پيش بازپخت (تمپر كوتاه مدت) بر ريزساختار و خواص مكانيكي فولاد ابزار گرم كار W360 و H13.

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد و متالورژي- شناسايي و انتخاب مواد مهندسي

1397

1400/6/20

محمد تقي صالحي - محمد رضا ابوطالبي

سيد مهدي عباسي

مهندسي مواد و متالورژي

تمام فولادهاي ابزار گرم¬كار معمولاً پس از كوئنچ و بازپخت (تمپر) مورد استفاده قرار مي-گيرند. اما امروزه اين عمليات پاسخگوي خواص مورد نياز اين فولادها نيست. از جمله عمليات حرارتي كه براي بهبود خواص اين فولادها پيشنهاد شده است، عمليات حرارتي زيرصفر و بازپخت كوتاه مدت مي¬باشد. لذا هدف از پژوهش حاضر¬، بررسي تاثير عمليات حرارتي زيرصفر و بازپخت كوتاه مدت بر ريزساختار و خواص مكانيكي فولاد W360 بوهلر¬، فولاد W360 توليد شده در داخل كشور و فولاد H13 بوهلر و مقايسه با حالت كوئنچ و بازپخت رايج است. بدين منظور نمونه¬هاي تهيه شده از اين فولادها در دماي 1050 درجه سانتيگراد به مدت 20 دقيقه در داخل كوره خلاء آستنيته و كوئنچ شده و در دماهاي 550¬، 610 و 580 درجه سانتيگراد به مدت دو ساعت مورد بازپخت رايج قرارگرفتند و در هوا تا دماي محيط سرد شدند كه اين عمليات رايج اين فولادها است. پس از عمليات كوئنچ و بازپخت رايج، پس از انجام آزمايشش كشش، تنش تسليم فولاد¬هاي W360 بوهلر، W360 داخلي و H13بوهلر به ترتيب 1479¬، 1186 و 1207 مگاپاسكال به دست آمد. سري ديگري از نمونه¬ها پس از آستنيته در دماي 1050 درجه سانتيگراد به مدت 20 دقيقه و سپس كوئنچ در داخل كوره خلاء تا دماي محيط، در منفي 196 درجه سانتيگراد در داخل نيتروژن مايع در دو زمان 14 و 28 ساعت و همچنين در منفي 80 درجه سانتيگراد در داخل يخ خشك در دو زمان 14 و 28 ساعت تحت عمليات حرارتي زيرصفر قرار گرفتند. بيشترين سختي در فولاد W360 بوهلر پس از نگهداري به مدت 14 ساعت در يخ خشك HRC 5/66 به دست آمد. به علاوه در عمليات ديگر، سري ديگري از هر سه فولاد پس از آستنيته شدن در دماي 1050 درجه سانتيگراد به مدت 20 دقيقه و كوئنچ تا دماي محيط در داخل كوره خلاء، ابتدا در دماهاي 550، 600، 650 و700 درجه سانتيگراد به مدت 10 دقيقه تحت عمليات بازپخت كوتاه مدت قرار گرفته و تا دماي محيط سرد شدند و سپس در دماي 600 درجه سانتيگراد به مدت 30 دقيقه تحت عمليات بازپخت ثانويه قرار گرفته و تا دماي محيط سرد شدند. بيشترين سختي در فولاد W360 پس از بازپخت كوتاه مدت در دماي 600 درجه سانتيگراد با مقدار HRC 57 به دست آمد. همچنين بيشترين تنش تسليم در فولاد W360 در دماي بازپخت كوتاه مدت 600 درجه سانتيگراد با مقدار 1775 مگاپاسكال و بيشترين استحكام تسليم نهايي در دماي بازپخت كوتاه مدت 550 درجه سانتيگراد با مقدار 2127 مگاپاسگال به دست آمد.

1400/12/27

بررسي تاثير عمليات هاي حرارتي زير صفر و پيش بازپخت (تمپر كوتاه مدت) بر ريزساختار و خواص مكانيكي فولاد ابزار گرم كار W360 و H13.

9/11/2022 12:00:00 AM

All of hot work tool steel are usually used after quench and tempering. But todays, this heat tratment does not meet the required properties of these steels. Subzero and short time temper heat treatments proposed to improved properties of these steels. Therefore, the purpose of this study is investigation of the effect of subzero and short time temper heat tratments on microstructural and mechanical properties of Böhler W360 steel, Böhler H13 steel and W360 steel that produced in Iran. For this purpose, the steels were austenitized at 1050 ° C for 20 minutes and quenched in Vacuum furnace. After austenitization steels were tempered at 550, 610 and 580 ° C at each temperature for two hours, respectively that called common tempered. After the common temper, yield strength of Böhler W360, W360 cast in Iran and Böhler H13 steel were 1479 MPa, 1186 MPa and 1207 MPa, respectively. After austenitization, another series of samples were subjected to sub-zero heattreatment at minus 196 ° C in liquid nitrogen at two holding times of 14 and 28 h and also at minus 80 ° C in dry ice at two holding times of 14 and 28 h. The highest hardness was 66.5 HRC that was obtained by Böhler W360 steel after holding for 14 hours in dry ice. In order to perform short time tempering heat treatment, another series of all three steels after austenitition at 1050 ° C for 20 minutes, firstly tempered at 550, 600, 650 and 700 ° C for 10 minutes and then at 600 ° C secondary tempering was performed on them for 30 minutes. The highest hardness was obtained in Böhler W360 steel after short-time temper at 600 °C with 57 HRC. Also, the highest yield strength and tensile strength of Böhler W360 steel was obtained after short time tempering heat treatment at 550 ° C and 600 ° C with the yield strength 1775 MPa and tensile strength 2127 MPa respectively.

Milad Asadzade

Mohammad Taghi Salehi