تأثیر عملیات ساچمه‌زنی بر رفتار خستگی چدن داکتیل ‌آستمپر نیمه آلیاژی Ni-Cu

عملیات ساچمه زنی استحکام و عمر خستگی قطعات را زیاد کرده و موجب کاهش هزینه‌های اقتصادی می‌شود و از این رو مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته است. در این پژوهش تاثیر این عملیات بر رفتار خستگی چدن داکتیل آستمپر (ADI) نیمه آلیاژی بررسی شده است. ابتدا چدن داکتیل با ترکیب Fe - 3.5 C - 3.1 Si -0.2 Mn - 0.24 Mo – 0.5 Cu – 0.6 Ni ، با استفاده از کوره القایی ریخته‌گری شد و پس از ساخت نمونه‌ها، عملیات حرارتی آستمپر در بهترین وضعیت مکانیکی ( پنجره فرآیند ) اعمال گردید. دما و زمان آستنیته به ترتیب °C875 و 90 دقیقه و دماهای آستمپر نیز 320 ، 365 و °C400 انتخاب شدند. سپس عملیات ساچمه‌زنی بر روی دسته‌ای از نمونه‌های مربوط به هر دما انجام شد و در نهایت نمونه‌ها تحت آزمایش خستگی خمشی– دورانی قرار گرفتند. رفتار خستگی نمونه ها با استفاده از نتایج آزمونهای XRD ، متالوگرافی ، ریزسختی و SEM مورد بررسی و تحلیل قرار گرفتند. نتایج بدست آمده نشان داد که استحکام خستگی در 107 چرخه برای چدن داکتیل آستمپر شده در دماهای 320، 365 و °C400، بعد از ساچمه زنی به ترتیب % 3/27 ، % 3/33 و % 4/48 افزایش یافته است. با توجه به افزایش درصد آستنیت پرکربن با افزایش دمای آستمپر، عملیات ساچمه زنی نیز با افزایش این دما موثرتر واقع شده است؛ زیرا که آستنیت در اثر اعمال تنش ناشی از ساچمه زنی ، به مارتنزیت استحاله شده و باعث تاخیر در مراحل جوانه زنی و رشد ترک شده است. الگوهای XRD ، تصاویر متالوگرافی و نتایج ریز سختی نشان دهنده نغییرات فوق هستند. در مجموع ، استحکام خستگی چدن داکتیل آستمپر شده در دمای °C400 در اثر ساچمه زنی نسبت به نمونه چدن خام اولیه % 84 بهبود یافته است که این امر نویدبخش آینده ای درخشان در جایگزینیADI بجای بعضی از فولادهاست .

Keywords:

چدن داکتیل آستمپر , ساچمه زنی , خستگی