نام پژوهشگر: محمد علی حمیدزاده

بهسازی مورفولوژی شبکه پیوسته کاربید کروم در فولاد ابزار سردکار لدبوریتی بمنظور بهبود خواص مکانیکی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان 1388
  محمد علی حمیدزاده   احمد ساعتچی

فولاد 2379/1 از جمله فولاد های گروه ابزار لدبوریتی پرکروم- پرکربن است که مقاومت به سایش فوق العاده بالا همراه با پایداری ابعادی بالا، این نوع فولاد را برای قالب ها مناسب می سازد. به هنگام انجماد این نوع فولاد در اثر جدایش عناصر آلیاژی کروم و کربن، شبکه پیوسته ای از فاز یوتکتیک کاربید کروم در مرزدانه های آستنیت بوجود میآید که خواص فولاد ریخته شده را تخریب می کند. شبکه پیوسته کاربیدی در عملیات حرارتی دمای بالا و در مدت های طولانی نیز قابل انحلال نمی باشد و از عملیات فورج گرم برای شکستن کاربید های کروم شکل یافته بصورت یوتکتیک و بهبود خواص مکانیکی استفاده می شود اما در شمش های با ابعاد بزرگ این شبکه های پیوسته کاربید کروم در هنگام فورج باعث ایجاد ترک عمیق و در مواقعی منجر به متلاشی شدن شمش می شود. در تحقیق حاضر بمنظور بهسازی شیمیایی فاز های یوتکتیکی پیوسته و در نتیجه بهبود خواص چقرمگی آلیاژ، عوامل بهساز mg-r.e-b و ce-la و عنصر نیوبیوم بصورت جداگانه به مذاب این آلیاژ اضافه شد پس از ریخته گری و عملیات حرارتی آنیل، بر روی نمونه ها بررسی ریز ساختاری و آزمون های مکانیکی انجام شد. نتایج حاصل نشان داد افزودن هر دو عامل بهساز در این فولاد ها، سبب تغییر مورفولوژی کاربید های کروم از حالت شبکه پیوسته به ناپیوسته شد و همچنین منجر به کاهش اندازه کاربید های کروم و افزایش انحلال این کاربید ها در حین عملیات حرارتی گشت. افزودن نیوبیوم باعث تشکیل کاربید های و کاهش کاربید های کروم شد و از طرفی باعث تغییر مورفولوژی کاربید های کروم ، خرد شدن این کاربید ها و خرد شدن دندریت های آستنیت و توزیع یکنواخت تر در زمینه آلیاژ در حالت ریختگی شد. افزودن عوامل بهساز mg-r.e-b و ce-laبه مذاب این آلیاژ بدون کاهش سختی، نیروی شکست در دمای محیط و استحکام نهایی کششی در دمای 600 درجه سانتیگراد آلیاژ و درصد ازدیاد طول را افزایش داد. افزودن عنصر نیوبیوم به مقدار 5/1 درصد در این آلیاژ باعث افزایش سختی و افزایش نیروی شکست در دمای محیط شد، استحکام نهایی کششی آلیاژ در دمای 600 درجه سانتیگراد تغییر زیادی نکرد اما درصد ازدیاد طول در این دما را بیش از سه برابر افزایش داد. افزودن 5/1 درصد نیوبیوم به این آلیاژ حالت بهینه از سختی، چقرمگی و استحکام کششی بالا را در میان سایر نمونه ها پدید می آورد.