ارتباط ریزساختارها و خواص مکانیکی در یک چدن سفید کم آلیاژ سخت شونده از حالت ریختگی

در ادامه نتایج حاصل نتایچ کوانتومتری از نمونه های چدن سفید کم آلیاژ سخت شونده از حالت ریختگی، حاکی از کاهش شدید عناصر آلیاژی گران قیمت نیکل و مولیبدن و حذف عملیات حرارتی طولانی مدت متداول در چدن های مقاوم به سایش نیکل سخت (انواع نای هاردها) و پر کرم است. بطوریکه ترکیب شیمیایی این نوع چدن کم آلیاژ با استفاده از مقدار %59/1 عنصر مس و 8/0 منگنز و نتیجتا کاهش عناصر نیکل و مولیبدن اصلاح شده است. ریزساختار چدن سفید توسعه یافته در دمای محیط بدون اعمال هیچگونه عملیات حرارتی، شامل کاربید یوتکتیکی m3c، پرلیت، مخلوطی از نواحی مارتنزیتی-آستنیتی و ذرات ریز کاربیدهای ثانویه m3c می باشد. حضور فازهای آستنیت باقیمانده و مارتنزیت در اثر افزایش سختی پذیری از حالت ریختگی و وجود ذرات ریز کاربیدهای ثانویه در پرلیت ریز و نواحی مارتنزیتی-آستنیتی، علتی برای افزایش سختی تا hrc60 این چدن در حالت ریختگی می باشد. تست سایش پین روی دیسک برای مقایسه رفتار سایشی چدن سفید پرلیتی و چدن سفید توسعه یافته در 4 بارگذاری 80، 100، 120 و n140 انجام شد. در این تست از دیسک ساینده با جنس فولاد 100cr6 استفاده گردید. بررسی های ریزساختاری، سختی سنجی، ضریب اصطکاک و کاهش وزن نمونه ها انجام شد. نتایج نشان می دهد که برای بار n80، کاهش وزن برای چدن سفید توسعه یافته mg5/0 است که در مقایسه با چدن سفید پرلیتی(mg3/1) کمتر می باشد. این درحالی است که کاهش وزن برای چدن های سفید پرلیتی و توسعه یافته در بار n140 به ترتیب برابر 7/3 و mg8/2 است. مشاهدات میکروسکوپ الکترونی نشان داد که مقاومت به سایش چدن سفید کم آلیاژ توسعه یافته از افزایش سختی حاصل از ریزساختار ناشی می شود. تغییر شکل پلاستیکی و کندگی لایه های اکسیدی در طی فرآینده سایش در نمونه های چدن سفید پرلیتی ناشی از سختی کمتر آن می باشد. نرخ سایش هر دو خانواده از چدن های سفید با افزایش بارگذاری به دلیل شکل گیری بیشتر لایه های اکسیدی افزایش می یابد که برای نمونه چدن سفید پرلیتی با سختی کمتر، نرخ سایشی بیشتری گزارش گردید.