تعیین ترکیب مناسب قطعات فولادی باربر (دسته شاتون) به روش آهنگری پودر با هدف جایگزینی فولادهای مس دار

هدف از انجام این تحقیق، بررسی امکان جایگزینی فولادهای مس دار با تاکید بر استفاده از پودر آهن ساخت داخل بجای ترکیب پیش آلیاژی ‏‎astaloy d‎‏ برای تولید دسته شاتون به روش آهنگری پودر می باشد. دسته شاتون به جهت اینکه دائما تحت تاثیر بارهای دینامیکی، ضربات شدید، تنشهای تناوبی قرار دارد، از حساس ترین قطعات مصرفی در موتور خودرو می باشد. لذا هرگونه نارسایی موجود در آن باعث وارد آوردن خسارات سنگینی به موتور می گردد. بنابراین در مدت زمان کاری خود باید از کیفیت بالایی برخوردار باشد و هرگونه تغییری در فرایند تولید که منجر به بروز عیب در این قطعه در طول عمر کارش گردد، مستقیما باعث مختل شدن عملکرد موتور می گردد.با عنایت به مطالب بیان شده، ابتدا شاتون تولیدی با ترکیب ‏‎astaloy d‎‏ که در شرکتهای سازنده معتبر اروپایی و ژاپنی به تایید رسیده است. از لحاظ ساختاری و خواص مکانیکی مورد بررسی قرار گرفت. در این آزمایشها آنالیز شیمیایی و ریزساختار آن مشخص گردید و سپس، خصوصیات مکانیکی آن بدست آمد که این ویژگیها به عنوان مبنای اصول انتخاب ترکیبات جدید در نظر گرفته شد. سپس با توجه به مطالعات انجام شده در منابع و نتایج بدست آمده از تحقیقات قبلی، چهار ترکیب به شرح زیر برای جایگزینی با ترکیب مورد نظر، انتخاب گردید. ملاک انتخاب این چهار ترکیب، تغییرات درصد کربن و بررسی تاثیر سولفید منگنز بر ریز ساختار و خواص مکانیکی بوده است. 1) ‏‎fe-2% cu-0.5% c‎‏2) ‏‎fe-2% cu-0.5% c-0.35% mns‎‏3) ‏‎fe-2% cu-0.75%c‎‏4) ‏‎fe- 2% cu-0.75% c-0.35% mns‎‏با تهیه بلوکهای آهنگری شده از ترکیبات مورد نظر و ساخت نمونه های آزمون خواص مکانیکی، شامل کشش، ضربه و خستگی در شرایط یکسان و بررسی نتایج بدست آمده ترکیبهای شماره 3 و 4 را می توان جایگزینهای مناسبی برای ‏‎astaloy d‎‏ در نظر گرفت. استحکام کششی، تسلیم، ضربه، حد خستگی، و سختی این ترکیبات در جدول زیر نشان داده شده است.