بررسي تغييرات فازي، ريزساختاري و خواص مكانيكي فولاد فنر 55Cr3 در سيكل هاي عمليات حرارتي مختلف

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مواد

كارشناسي ارشد

فولاد هاي فنر فولادهايي هستند كه كاربردهاي حساس و پيشرفته در صنايع مختلف از جمله موتورهاي صنعتي و تجهيزات هواپيما و سيستم تعليق خودرو، فنرها و قطعات ماشين‌آلات صنعتي دارند. اين دسته از فولاد¬ها داراي استحكام بسيار بالا، انعطاف‌پذيري و سختي‌پذيري بالا هستند. در اين پژوهش به بررسي سيكل‌هاي مختلف عمليات حرارتي فولاد فنر55Cr3 كه در توليد آويزهاي فنري كاربرد دارند پرداخته شده است. در اين پژوهش نمونه¬ها ابتدا در دماي 850 درجه سانتيگراد با نرخ 30 درجه بر دقيقه به مدت 30 دقيقه آستنيته شده، سپس در سه محيط متفاوت آب، روغن و هواي فشرده در دماي 30 درجه سانتيگراد سرد شده و پس از آن در سه دماي مختلف 350 و 450 و 550 درجه سانتيگراد بازپخت روي آنها صورت گرفت. ريزساختار نمونه‌ها با استفاده از ميكروسكوپ نوري و ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشر ميداني بررسي و خواص مكانيكي نمونه‌ها با استفاده از آزمايش كشش، سختي‌سنجي و آزمايش ضربه مورد ارزيابي قرار گرفتند. علاوه بر اين سطوح شكست نمونه‌هاي حاصل از آزمايش استحكام كششي توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي شكست‌نگاري شدند. نتايج بررسي¬ها نشان داده است كه با افزايش دماي بازپخت مقدار سختي در روغن از حدود Hb500 تا حدود Hb350 كاهش پيدا كرده است، استحكام از حدود MPa1700 تا حدود MPa850 كاهش‌يافته و انعطاف¬پذيري و چقرمگي افزايش‌يافته، همچنين درصد ازدياد طول از حدود 4 درصد تا حدود 10 درصد و انرژي ضربه از حدود J10 تا حدود J 45 افزايش‌يافته است. همچنين درصد ازدياد طول و انرژي ضربه با افزايش دماي بازپخت بهبوديافته ¬است. سطوح شكست از حالت ترد به نيمه ترد و نرم با افزايش دماي بازپخت تغيير شكل داده¬است. همچنين اين نتيجه حاصل شد كه محيط روغن بهترين محيط براي كوئنچ اين فولاد فنر است و بهترين محدوده دماي بازپخت بين 550 -450 درجه سانتي¬گراد است. محيط آب به دليل حساسيت نسبي فولاد به ترك و سردشدن در هواي فشرده به دليل نتايج ضعيف خواص مكانيكي براي كوئنچ فولاد 55Cr3 مناسب نيستند.

219904

شناسايي و انتخاب مواد مهندسي

مهندسي مواد

دانشگاه صنعتي اصفهان