بررسی تاثیر آلومینیوم بر KIC و ac فولاد هایپریوتکتوئید هادفیلد با استفاده از نتایج آزمایش ضربه

در این پژوهش به بررسی تاثیر عنصر آلیاژی آلومینیوم بر KIC و ac فولاد هایپریوتکتوئید هادفیلد با استفاده از نتایج آزمایش ضربه پرداخته شده است. برای این منظور، ابتدا دو بلوک از فولاد هادفیلد (Al ۰% و Al ۶۸/۱%) به وسیله ی کوره القایی ریخته گری شدند. سپس، هر دو بلوک تحت عملیات حرارتی آستنیته در دمای °C۱۱۰۰ به مدت ۲ ساعت قرار گرفته و بلافاصله در حمام آب خالص سریع سرد شدند. در مرحله ی بعد، آزمایش های کشش تک محوره، سختی سنجی به روش ویکرز و ضربه ی شارپی بر روی هر دو نمونه در دمای محیط انجام شد. برای بررسی ریزساختار از میکروسکوپ نوری و برای بررسی سطوح شکست از میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد. سپس، برای بررسی KIC و ac از روابط تجربی بین چقرمگی شکست و نتایج آزمایش ضربه شارپی، استفاده گردید. تصاویر میکروسکوپ نوری نشان داد که با افزایش میزان آلومینیوم در ترکیب شیمیایی فولاد آستنیتی منگنزدار هادفیلد، اندازه دانههای آستنیت از ۹/۱۱۱ به ۵/۱۴۲ میکرومتر افزایش یافته است. نتایج آزمایش کشش، سختی و ضربه بیانگر افزایش استحکام تسلیم، افزایش سختی، کاهش کرنش شکست و انرژی ضربه فولاد هادفیلد در اثر افزودن آلومینیوم به ترکیب آن بود. محاسبات چقرمگی شکست و طول ترک بحرانی برای فولاد هادفیلد نشان داد که افزودن آلومینیوم به ترکیب آن منجر به کاهش چقرمگی شکست از ۷/۱۶۳ به (Mpa.(m)۱/۲)۵/۱۰۴ و کاهش طول ترک بحرانی در سطح از ۰۱۴/۰ به m۰۰۷/۰ میشود.

Keywords:

فولاد هادفیلد , KIC و ac , عملیات حرارتی , آزمایش های مکانیکی , ریزساختار