تاثیر عملیات کوئنچ و پارتیشن‌بندی بر ریزساختار و خواص کششی یک فولاد متوسط کربن پرسیلیسیم‌

Abstract

یکی از روشهای کاربردی جهت توسعه فولادهای استحکام بالا با انعطاف‌پذیری مناسب، عملیات حرارتی کوئنچ و پارتیشن‌بندی به منظور ایجاد یک ریزساختار میکروکامپوزیتی (مارتنزیت+آستنیت باقیمانده) است. به کمک این روش می‌توان با هزینه اندک، ترکیبی فوق‌العاده از خواص مکانیکی را در یک فولاد کم آلیاژ بوجود آورد. در پژوهش حاضر، فولاد متوسط کربن پرسیلیسیم 7102/1 با اعمال فرآیندهای کوئنچ و پارتیشن‌بندی مورد مطالعه قرار گرفته است و تاثیر پارامترهای مختلف از جمله دمای کوئنچ (محدوده دمایی 170 الی 230 درجه سانتیگراد) و زمان پارتیشن‌بندی (3 الی 30 دقیقه) روی ریزساختار و خواص کششی بررسی شده است. ریزساختار توسط میکروسکوپ نوری بررسی شده و کسر حجمی آستنیت باقی‌مانده، توسط تکنیک پراش پرتوی ایکس اندازه‌گیری شده است. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد که ریزساختار میکروکامپوزیتی پس از عملیات حرارتی بوجود آمده است. افزایش زمان پارتیشن‌بندی باعث کاهش آستنیت باقیمانده و تشکیل رسوبات کاربیدی می‌گردد همچنین با افزایش دمای کوئنچ در زمان پارتیشن بندی 3 دقیقه ، درصد آستنیت باقی‌مانده و پایدارشده افزایش یافته است. بهترین خواص کششی مربوط به نمونه کوئنچ شده در 170 درجه سانتیگراد و پارتیشن‌بندی شده در 300 درجه سانتیگراد به مدت 8 دقیقه با استحکام کششی 1997 مگاپاسکال، استحکام تسلیم 1730 مگاپاسکال، ازدیاد طول 3/10 درصد و میزان کاهش سطح مقطع 48 درصد می‌باشد.

Keywords

• عملیات حرارتی
• کوئنچ و پارتیشن‌بندی
• فولاد متوسط کربنِ پرسیلیسیم
• خواص مکانیکی
• ریزساختار