نام پژوهشگر: محمدحسین ناطق
محمدحسین ناطق مهرداد کاشفی
هدف از انجام این پژوهش، تشخیص غیرمخرب ویژگیهای ریزساختاری و خواص مکانیکی در چدن نشکن با استفاده از آزمون جریان گردابی بوده است. برای این منظور ابتدا 15 نمونه استوانهای از جنس چدن نشکن با ترکیب شیمیایی یکسان تهیه شد و سپس با انجام عملیات حرارتی به شرح زیر، ریزساختارهای مختلف در آنها ایجاد شد: عملیات حرارتی آنیل کردن دومرحلهای طی زمانهای مختلف بر روی 6 نمونه به منظور ایجاد نمونههایی با درصد پرلیت و خواص مکانیکی متفاوت و همچنین عملیات حرارتی سختکاری القایی طی سرعتهای متفاوت بر روی 9 نمونه به منظور ایجاد نمونههایی با عمق سختشدهی متفاوت. پس از اندازهگیری پارامترهایی چون درصد پرلیت، سختی، استحکام تسلیم و استحکام نهایی در نمونههای مرحله اول و همچنین عمق سختشده موثر و عمق سختشده کل در نمونههای مرحله دوم، آزمون جریان گردابی بر روی این نمونهها اجرا شد و پاسخ آزمون شامل ولتاژهای القایی، امپدانس نرماله شده و اختلاف فاز موج جریان و ولتاژ برای هر نمونه اندازهگیری، محاسبه و ثبت شد. استفاده از آنالیز رگرسیون خطی نشان میدهد بین پارامترهای متالورژیکی اندازهگیری شده در نمونهها و پاسخشان به آزمون جریان گردابی، ارتباط مناسبی وجود دارد. به طوری که میتوان از پاسخ یک نمونه مجهول به القای جریان گردابی و استفاده از این روابط، مقادیر پارامترهای متالورژیکی مورد بحث را با دقت خوبی تشخیص داد. در انتها نیز قابلیت این روش در تشخیص پروفیل سختی نمونههای سختکاری شده بررسی و اثبات شده است. درنهایت نتایج بدست آمده از قرار زیر هستند: 1- پاسخ نمونههای مختلف چدن نشکن به القای جریان گردابی یکسان نیست. آنچه باعث این اختلاف میشود، تفاوت در خواص مغناطیسی آنهاست و مهمترین دلیل یکسان نبودن خواص مغناطیسی در یک ترکیب شیمیایی ثابت، اختلافات ریزساختاری است. وجود این ارتباط، آزمون جریان گردابی را به عنوان یک روش مشخصهیابی غیرمخرب مواد قادر میسازد، تا ریزساختارها را بر اساس پاسخ متفاوتی که به القای جریان نشان میدهند، از هم تشخیص دهد. در پژوهش حاضر، با همین رویکرد، روش تعیین رابطه برای تخمین درصد پرلیت در قطعاتی از جنس چدن نشکن غیرآلیاژی توسط آزمون جریان گردابی ارائه شده است. همین عملیات برای برآورد عمق سختشده موثر و عمق سختشدهی کل، در قطعات چدن نشکن سختکاری القایی شده هم تکرار شده است. 2- تغییرات ریزساختاری، علاوه بر تاثیر بر خواص مغناطیسی، باعث تغییر در خواص مکانیکی مواد هم میشوند. بنابراین چنانچه امکان تشخیص ریزساختارها بر اساس تفاوت خواص مغناطیسی فراهم باشد، به طور غیرمستقیم میتوان خواص مکانیکی را هم تشخیص داد. در پژوهش حاضر با همین رویکرد، روش تعیین رابطه برای تشخیص خواص مکانیکی (سختی، استحکام تسلیم، استحکام نهایی) توسط آزمون جریان گردابی، برای قطعاتی از جنس چدن نشکن غیرآلیاژی، ارائه شده است. 3- با آزمون جریان گردابی میتوان مقادیر سختی را در عمقهای مختلف نمونهها تعیین کرد. در نتیجه رسم پروفیل سختی به طور غیرمخرب و با سرعت بالا امکانپذیر است.