دانلود پایان نامه درمورد اندازه گیری و مورفولوژی


Widget not in any sidebars

نمونه A (ریختگی)
495
همانطور که اشاره شد، دمای ناپایدارسازی مقدار کربنی را که به صورت محلول در زمینه باقی مانده مشخص میکند. دماهای خیلی بالا پایداری آستنیت را افزایش داده و مقدار آستنیت باقیمانده بیشتر، سختی را کاهش میدهد. دماهای پایین منجر به مارتنزیت کم کربن شده که هم سختی و هم مقاومت به سایش را کاهش میدهد]2،5،26،29،39،43،49[. نتایج مربوط به ماکروسختی نمونهها در دماها و زمانهای مختلف ناپایدارسازی به صورت نمودار در شکل (4-2) آمده است.
اثر زمان ناپایدارسازی بر ماکروسختی در دماها و زمانهای مختلف
با بررسی نتایج سختی و با توجه به شکل (4-2)، مشخص شد که در دماهای 750 و 800 درجه سانتی‌گراد، با افزایش زمان ناپایدارسازی آستنیت، سختی نمونهها افزایش مییابد. بررسی نتایج مربوط به ماکروسختی نمونهها در دمای 850 درجه سانتیگراد و زمانهای مختلف نشان میدهد که افزایش زمان ناپایداری باعث افزایش سختی میشود اما در زمان شش ساعت مقدار سختی کاهش یافته است. همچنین نتایج مربوط به ماکروسختی نمونهها در دمای 900 درجه سانتی گراد و زمانهای مختلف نشان دهنده‌ی افزایش سختی با افزایش زمان ناپایدارسازی میباشد، اما در زمانهای پنج و شش ساعت یک اثر منفی مشاهده شده و مقدار سختی کاهش مییابد.
نتایج حاصل از اندازه گیری سختی ماکرو نشان میدهد که ماکروسختی نهایی چدن از حالت ریختگی 495 ویکرز به 798 ویکرز با ناپایدارسازی در دمای 800 درجه سانتیگراد میرسد.
با توجه به ثابت بودن ترکیب شیمیایی و نیز شرایط انجمادی یکسان، مقدار و مورفولوژی کاربید یوتکتیک در همهی نمونهها یکسان است. اما ریزساختار زمینه با درصدهای متفاوتی از آستنیت و یا مارتنزیت خواهد بود. میانگین سختی میکرو برخی از نمونهها در دما و زمانهای مختلف ناپایدارسازی این تفاوت را نشان میدهد.
اثر دما و زمان ناپایدارسازی بر میکروسختی نمونههای نایهارد
شکل (4-3) نیز نشان میدهد که افزایش زمان ناپایدارسازی در دماهای 750 و 800 و 850 درجه سانتیگراد منجر به افزایش میکروسختی شده، این درحالی است که افزایش زمان در دمای 900 درجه سانتیگراد باعث کاهش سختی میشود. در ادامه با مشاهده تصاویر متالوگرافی از ریزساختار نمونهها مشخص میشود که سختی کمتر به دلیل وجود زمینه نرم آستنیت و بیشترین سختی به دلیل ترکیب زمینه با کاربید میباشد که رسوب کاربیدهای ثانویه و تشکیل زمینه مارتنزیتی باعث افزایش سختی میشود. به عبارتی زمان ناپایدارسازی پایین، باعث کمتر شدن مقدار کربن موجود در آستنیت شده و در نتیجه باعث کاهش سختی مارتنزیت میشود. زمانهای ناپایدارسازی طولانی هم باعث پایداری آستنیت شده که متناسب با قابلیت حلالیت بیشتر کربن بوده و سختی را کاهش میدهد]34،39،40،48،49[.
همچنین کاهش میکروسختی نمونهها با افزایش دمای ناپایدارسازی ناشی از افزایش مقدار آستنیت باقیمانده و خشن شدن کاربیدهای ثانویه رسوب کرده در زمینه بوده که در تصاویر متالوگرافی ریزساختارها دیده میشود ]39،48،49[.
اثر زمان ناپایدارسازی در دماهای مختلف بر ریزساختار
ریزساختار عمومی این چدن در حالت ریختگی ترکیبی از یک شبکهی کاربید یوتکتیک M7C3با زمینه‌ی فلزی، مخلوطی از آستنیت باقیمانده و مقدار کمی مارتنزیت خواهد بود. با انجام عملیات حرارتی، ریزساختار زمینه متفاوت خواهد بود. با عملیات حرارتی زمینه بطور گسترده‌ای شامل کاربیدهای ثانویه شده که باعث کاهش مقدار کربن موجود در آستنیت می‌شود ]2،5،11،26،29،38،39،43،48،49،50[. تصاویر متالوگرافی از نمونه‌ها در سیکل‌های ناپایدارسازی در دمای C°750 و زمان‌های مختلف در شکل‌ (4-4) آمده است.
1 ساعت
2 ساعت
3 ساعت
4 ساعت
5 ساعت
6 ساعت
ریزساختار نمونه ناپایدار شده در دمای C°750 در زمان‌های مختلف 1 تا 6 ساعت.
عملیات ناپایدارسازی برای کاهش مقادیر عناصر آلیاژی موجود در آستنیت از طریق رسوب کاربیدهای ثانویه صورت میگیرد. این رسوبات استحکام زمینه را افزایش میدهند. با انجام عملیات حرارتی، زمینه آستنیت ناپایدار شده و رسوب کاربیدهای ثانویه را منجر میشود. این رسوبات مقادیر کربن و کروم زمینه را کاهش داده و دمای تشکیل مارتنزیت را افزایش میدهند. در زمانهای پایین، توانایی نفوذ اتمهای کربن کمتر بوده، لذا مقدار نفوذ کمتر و کاربیدهای نرم از زمینه رسوب میکنند. کاربیدهای ثانویه در این زمانها بیشتر بصورت سوزنی بوده و با افزایش زمان ناپایدارسازی، کاربیدها تمایل دارند تا با یکدیگر ملحق شده و تشکیل شبکههای دایرهای شکل را دهند. این ذرات در نواحی منتهی به کاربیدهای یوتکتیک، کوچکتر و چگالتر از نواحی مرکزی در دندریتهای آستنیت اولیه به نظر میرسند]48،49،50[.
بستگی به ترکیب زمینه و نیز زمان نگهداری، کاربیدهای ثانویه میتوانند از نوع M3C، M7C3 ویا M23C6 باشند. نتایج بررسی‌ها نشان می‌دهد که کروم نسبت به کربن اثر بیشتری بر روی نوع کاربیدهای ثانویه دارد. در چدنهای نایهارد با کروم کمتر از 10% ، کاربیدهای ثانویه از نوع M3C خواهند بود. کاربیدهای ثانویه M3C بطور ناهمگن در زمینه آستنیت جوانه زده و رشد میکنند. با افزایش زمان ناپایدارسازی مقدار کاربیدهای ثانویه M3C ، تا حدودی افزایش مییابد]5،30،33،40،43،49،50[.
تصاویر مربوط به ریزساختار نمونهها پس از ناپایدارسازی در دمای 800 درجه سانتیگراد و زمانهای مختلف به صورت شکل (4-5) آمده است.
1 ساعت
2 ساعت
3 ساعت

Share this post

Post navigation

You might be interested in...