بررسی منحنی سرد شدن چدن و تاثیر منگنز بر خواص آن

با توجه به کار برد وسیع چدنهای خاکستری در صنایع که می تواند جایگزین مناسبی برای برخی از فولادها باشد لذا اهمیت این موضوع سبب گردیده که در این زمینه تحقیقات فراوانی صورت گیرد. منگنز از عناصر آلیاژی اصلی در ساختار چدن می باشد. نقش اصلی منگنز در ترکیب چدن خنثی کردن اثرات مخرب گوگرد می باشد. منگنز با گوگرد ترکیب شده و سولفید منگنز تولید که به مقیاس زیادی وارد سرباره می شود. در این تحقیق تاثیر درصدهای مختلف منگنز 0/445) تا 1/092 درصد) بر منحنی های سرد شدن، ریز ساختار و خواص چدن خاکستری بررسی شده است. نتایج نشان می دهندکه در چدنی با کربن معال 3/8 درصد و مقدار متوسط گوگرد 0/047 درصد با افزایش درصد منگنز تا 0/661 درصد دمای یوتکتیک افزایش مییابد و با افزایش بیشتر درصد منگنز دمای یوتکتیک کاهش مییابد ولی دمای یوتکتویید با افزایش درصد منگنز همواره کاهش مییابد. همچنین افزایش درصد منگنز تا 0/661 درصد سبب افزایش درصد حجمی گرافیتها و درصد گرافیتهای نوع A شده و با افزایش بیشتر درصد منگنز موارد مذکور کاهش می یابند. همچنین با افزایش درصد منگنز طول لایههای گرافیت کاهش یافته ولی ضخامت آنها تغییر محسوسی نمیکند و با افزایش درصد منگنز تا 0/760 درصد تعداد سلولهای یوتکتیک بر واحد سطح افزایش مییابد. تغییرات درصد منگنز تاثیری بر فاصله بازوهای دندریتی ندارد ولی با افزایش درصد این عنصر میزان پرلیت در ساختار چدن خاکستری افزایش مییابد. عمق تبرید با افزایش درصد منگنز تا 0/661 درصد کاهش و دانسیته چدن با افزایش درصد این عنصر همواره کاهش مییابد. نتایج آزمایشات کشش و سختی سنجی روی نمونه های چدنی نشان داد که افزایش درصد منگنز سبب افزایش سختی، استحکام تسلیم، استحکام نهایی و مدول کشسانی چدن شده و نسبت استحکام به سختی را کاهش میدهد.

Keywords:

چدن های خاکستری , عناصر آلیاژی , منگنز , منحنی سرد شدن , لایه های گرافیت