تاثير فرايند اصطكاكي همزدني بر ريزساختار و خواص مكانيكي فولاد مارتنزيتي بازپخت شده

كارشناسي ارشد

در اين تحقيق تاثير فرايند اصطكاكي هم‌زدني بر ريزساختار و خواص مكانيكي فولاد مارتنزيتي بازپخت شده بررسي شده است. مهمترين هدف اين تحقيق افزايش ريزسختي در سطح ورق فولادي مارتنزيتي بازپخت شده است. ورق مورد نظر با ضخامت 9 ميليمتر و با ابعاد 10×10 سانتي¬متر كه به مدت 30 دقيقه در دماي 900 درجه سانتي¬گراد نگهداري و سپس در داخل آب سرد شده است، سپس جهت بازپخت به مدت 30 دقيقه در دماي 550 درجه سانتي¬گراد نگهداري و در محيط هوا (25 درجه سانتي¬گراد) عمليات سرد شدن انجام گرفته است. فرايند اصطكاكي هم‌زدني با استفاده از ابزار كاربيد تنگستن و با سرعت¬ چرخش ابزار 600، 950 وrpm 1180 و سرعت¬ پيشروي 40، 60 و mm/min 180 انجام شده است. انجام فرايند در سرعت چرخشrpm 600 و سرعت پيشروي mm/min 180 دچار شكست ابزار شد و در سرعت¬هاي ديگر نيز سايش و خوردگي ابزار مشاهده شد كه براي حل اين مشكل از خنك¬كاري ابزار استفاده شد. بررسي ريزساختار نشان داد كه در ناحيه هم‌زدني به علت تبلور مجدد ديناميكي پيوسته دانه¬هاي فوق ريز تشكيل شده است. ريزساختار فلز پايه شامل مارتنزيت و آستنيت باقي¬مانده و ريزساختار ناحيه هم‌زدني شامل مارتنزيت و باندهاي فريتي است. در تصاوير ميكروسكوپ نوري از ناحيه هم‌زدني ساختار حلقه¬هاي پيازي شكل مشاهده شد. در نتايج آزمون كشش، شكست نمونه¬ها به صورت ترد و در تنش¬هاي پايين¬تر از تنش تسليم فلز پايه و از ناحيه همزدني اتفاق افتاده است كه از جمله دلايل آن تشكيل ساختار حلقه¬هاي پيازي شكل در اثر سرعت¬هاي بالاي چرخش ابزار و همچنين سايش ابزار و تشكيل كاربيدهاي تنگستن در ناحيه هم‌زدني است. نتايج نمودار ريزسختي در سطح نمونه¬هاي تحت فرايند در ناحيه هم‌زدني نشان از افزايش سختي را داشت، به طوريكه در سمت پيشرونده نمونه با سرعت چرخش rpm 950 و سرعت پيشروي mm/min 40، سختي از HV400 در فلز پايه به HV763 ويكرز نيز رسيده است. نتايج ريزسختي در سطح مقطع ضخامت نمونه¬ها در ناحيه هم‌زدني نمونه¬ها نيز نشان از افزايش سختي به صورت ميانگين 45 الي 50 درصد فلز پايه را داشت اما در برخي نقاط مقدار سختي با اختلاف قابل توجهي نسبت به ديگر نقاط همجوار به دست آمد كه ناشي از ساختار حلقه¬هاي پيازي شكل و حضور باندهاي نرم در ريزساختار است.

194911

دانشگاه علم و صنعت ايران

شناسايي و انتخاب مواد مهندسي

دكتر حميدرضا جعفريان