بررسی تاثیر متغیرهای عملیات حرارتی بر ریزساختار و مقاومت به سایش چدن نایهارد 4

در این تحقیق اثر دما و زمان ناپایدارسازی آستنیت بر ریزساختار و مقاومت به سایش چدن نایهارد نوع 4 مورد مطالعه قرار گرفت. به این منظور پس از تهیه ذوب و ریخته گری، نمونه ها در چهار دمای 750، 800، 850 و c°900 به مدت یک تا شش ساعت ناپایدار شده و سپس در شرایط یکسان در هوای ساکن محیط سرد شدند. مطالعات ریزساختاری با استفاده از میکروسکوپ نوری مجهز به سیستم آنالیزگر تصویری و میکروسکوپ الکترونی روبشی و xrd انجام شد. همچنین ریزسختی سنجی و درشت سختی سنجی به روش ویکرز انجام شد. آزمون سایش به روش پین روی دیسک با استفاده از سنگ ساینده al2o3 در شرایط تنش آرام تحت نیروی n30 و سرعت خطی cm/s4 انجام شد. نمونه های سایش قبل از آزمون، تحت عملیات حرارتی برگشت در دمای c°300 به مدت 3 ساعت قرار گرفتند. نتایج نشان داد که ریزساختار ریختگی چدن نایهارد با سختی 495 ویکرز شامل 67 درصد حجمی آستنیت باقیمانده، 13 درصد حجمی مارتنزیت و 20 درصد حجمی کاربیدهای یوتکتیک m7c3 است. با انجام عملیات ناپایدارسازی، آستنیت باقیمانده به مارتنزیت و کاربیدهای ثانویه تبدیل می شود و سختی افزایش می یابد. تغییرات ناشی از این فرایند به شدت تابعی از دما و زمان ناپایداری است. با افزایش بیشتر دمای ناپایدارسازی، آستنیت کمتری به مارتنزیت تبدیل می شود. همچنین افزایش زمان سبب کاهش میزان آستنیت باقیمانده و افزایش کاربیدهای ثانویه می شود. مورفولوژی کاربیدهای ثانویه m3c با افزایش دما و زمان از لایه ای یا تیغه ای به کروی تبدیل می شوند. با توجه به نتایج آزمون سایش و مطالعات ریزساختاری، بهترین شرایط برای ناپایدارسازی آستنیت و بهبود مقاومت به سایش، دمای 800 الی c°850 به مدت 3 تا 4 ساعت است.