بررسی تاثیر فرآیند عملیات حرارتی بر خواص مکانیکی و ریزساختار فولادهای پرکربن کرم دار

جهت بررسی ریزساختار و خواص مکانیکی (سختی، چقرمگی و خواص سایشی) و بهینه سازی مقاومت سایشی و چقرمگی فولادهای کروم-مولیبدن دار، این فولاد تحت عملیاتی حرارتی مختلف کوینج مستقیم و همدما قرار گرفت. قطعات پس از نگهداری در دمای آستنیته در کوینج مستقیم بوسیله آب، هوای فشرده و هوای آرام خنک شد و در کوینج همدما در حمام نمک به مدت 802، 30و 120 دقیقه در دماهای c 200 (عملیات مارتمپرینگ) و c 300 (عملیات آستمپرینگ) نگهداری شده و سپس در هوای آرام تا دمای محیط خنک شد. بررسی ساختار بوسیله میکروسکوپ نوری و الکترونی و تست های سختی و ضربه نشان داد، از محیط های سرد کننده قوی تر تاثیر محسوسی بر ریزساختار و سختی قطعات نداشته و فقط باعث افت شدید مقاومت در برابر ضربه به دلیل ایجاد ترک های ناشی از کوینج می شود. نتایج بررسی ها نشان داد، افزایش دمای حمام باعث افزایش جزء حجمی بینیت، کاهش جزء حجمی مارتنزیت و آستنیت باقیمانده، کاهش سختی و افزایش چقرمگی می شود. در ضمن افزایش زمان نگهداری در حمام نمک در دمای c200 تاثیر محسوسی بر خواص مکانیکی و ریزساختار نداشته، ولی افزایش زمان نگهداری در حمام نمک در دمای c300 باعث افزایش جزء حجمی بیتیت، کاهش جزء حجمی مارتنزیت و آستنیت باقیمادنه کاهش سختی و افزایش چقرمگی می شود. بر روی تعداد ی از نمونه ها، آزمایش سایش خشک پین روی دیسک تحت بازه نیرویی "n 8/57، 3/81، 6/104" و در سرعت ثابت m/s 1/2 ، انجام گردید. از سطح سایش یافته، براده های از سایش و سطح جانبی نمونه های تصاویر sem تهیه گردید. آزمایش xrd نیز بر روی براده های حاصل از سایش انجام گرفت. شواهد حاصل از آزمایشات وجود مکانیزک سایش اکسیدی ملایم در همه نمونه ها در تمام نیروهای اعمالی و مکانیزم سلیش تورقی شدید همراه با مکانیزم سایش اکسیدی ملایم در نمونه زیختگی در نیروهای بالا و مکانیزم سایش شدید plasticity-dominated wear همراه با مکانیزم سایش اکسیدی ملایم در نمونه آستمپر شده به مدت 2 ساعت در نیروهای بالا را نشان داد. مشخص گردید که در تمام نیروهای اعمالی خواص سایشی این فولاد با افزایش کسر حجمی مارتنزیت و کاهش کسر حجمی بینیت و آستنیت افزایش می یابد، مقایسه خواص سایشی فولاد کروم-مولیبدن دار در شرایط مختلف عملیات حرارتی نشان داد که فولادهای مارتمپر شده در همه نیروهای اعمالی دارای خواص سایشی بهتری نسبت به سایر فولادها می باشد.