ارزیابی تأثیر دمای پیرسازی بر نوع شکست و مکانیسم سایش در فولاد آستنیتی منگنزدار هادفیلد

در این پژوهش به بررسی تأثیر دمای پیرسازی بر مود شکست و مکانیسم سایش در فولاد هادفیلد پرداخته شده است. برای این منظور، ابتدا پنج بلوک از فولاد هادفیلد ریخته‌گری شدند. سپس هر پنج بلوک تحت عملیات حرارتی آستنیته در دمای °C1100 به مدت 2 ساعت قرار گرفته و بلافاصله در آب خالص سریع سرد شدند. سپس یک بلوک در شرایط آستنیته شده باقی مانده و چهار بلوک دیگر تحت عملیات حرارتی پیرسازی در دمای 450، 500، 550 و °C600 به مدت یک ساعت قرار گرفتند. در مرحله‌ی بعد، آزمایش‌های کشش تک‌محوره، سختی‌سنجی به روش ویکرز و سایش به روش پین روی دیسک بر روی هر پنج نمونه انجام شد. برای بررسی ریزساختار از میکروسکوپ نوری و برای بررسی سطوح شکست و مکانیسم سایش از میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد. مشاهدات میکروسکوپ نوری نشان داد که افزایش دمای پیرسازی منجر به افزایش میزان رسوبات کاربیدی و کاهش اندازه دانه‌های آستنیت در ریزساختار فولاد هادفیلد می‌شود. نتایج آزمایش‌های مکانیکی نشان داد که افزایش دمای پیرسازی منجر به افزایش سختی، استحکام و مقاومت به سایش فولاد هادفیلد شده، ولی در عوض کرنش شکست آن را به شدت کاهش می‌دهد. همچنین تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از سطوح شکست و سایش نشان داد که افزایش دمای پیرسازی منجر به ایجاد شکست ترد شده و در تمام نمونه‌های پیرسازی شده، سایش چسبان اتفاق می‌افتد.

Keywords:

فولاد هادفیلد , دمای پیرسازی , مکانیسم سایش , نوع شکست , ریزساختار