بررسي سينتيك آستمپر و ريزساختار چدن Fe-C-Cu

كارشناسي ارشد

چكيده چدن خاكستري آستمپرشده، ماده اي با خواص سايشي و همچنين انتقال حرارت بسيار عالي است. در اين پژوهش از آلياژ با تركيب Fe-3.4C-2Cu استفاده گرديد. نمونه ريختگي ابتدا به مدت 90 دقيقه در دماي 900 درجه سانتي گراد آستنيته گرديد. سپس عمليات آستمپر كردن در محدوده دمايي 250 تا 400 درجه سانتي‌گراد و زمان هاي 0 تا 150 دقيقه بر روي نمونه هاي آستنيته شده انجام گرفت. اثر زمان و دماي آستمپرينگ بر روي رفتار آلياژ با استفاده از مشاهدات ريزساختاري، سختي سنجي و آزمايش اشعه ايكس بررسي شد. نمونه هاي آستمپر شده در دماهاي پايين آستمپر سختي بالاتري نسبت به نمونه هاي آستمپر شده در دماهاي بالاتر داشتند. با افزايش دماي آستمپر از °C250 به °C400 ، سختي ويكرز از Hv534 به Hv342 كاهش مي‌يابد. ريزساختار آسفريت بالايي كمي درشت تر از آسفريت پاييني ديده شد. ولي با افزايش دماي آستمپر، تغيير زيادي در مورفولوژي آسفريت رخ نداد. با افزايش دماي آستمپر از 250 درجه سانتيگراد، به 350 درجه سانتيگراد، مقدار كسرحجمي فاز آستنيت از 25/0 به 39/0 افزايش مي‌يابد. ضمن اينكه مقدار كربن آستنيت هم از 6/1 به 2% افزايش مي يابد. در دماهاي آستمپر 330 درجه سانتي‌گراد، هنگامي كه زمان آستمپر از 5 به 30 دقيقه افزايش مي‌يابد، پارامتر شبكه آستنيت، كسر حجمي آستنيت باقيمانده، كربن موجود در آن و ، به ترتيب از 62/3 آنگستروم، 14/0، 78/1% و 249/0 به 637/3، 33/0 ،05/2% و 69/0 افزايش يافته و در زمان‌هاي طولاني‌تر تقريباً ثابت مي‌مانند. مس باعث بازتر شدن پنجره آستمپر و در نتيجه افزايش احتمال دستيابي به خواص مورد نظر نسبت به چدنهاي خاكستري معمولي مي گردد. واژه‌هاي كليدي:سينتيك آستمپر، چدن خاكستري، مس، فريت بينيتي، آستنيت باقيمانده.

185124

دانشگاه علم و صنعت ايران

مواد و متالورژي - شناسايي و انتخاب مواد فلزي

دكتر سيّد محمّدعلي بوترابي - دكتر سيّد حسين رضوي