ارزیابی میزان سختی و رفتار فشاری فولادهای تقویت شده با ذرات کاربید تنگستن

مهندسی متالورژی و مواد

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 15 شهریور 1404   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jmme.2025.90424.1163

نویسندگان

هادی نصیری¹؛ حمید سازگاران^{* 2}؛ علی محمد ناصریان نیک³

¹استادیار گروه مهندسی مواد، دانشکده مکانیک و مواد، دانشگاه صنعتی بیرجند، بیرجند، ایران

²دانشگاه صنعتی قوچان

³استادیار گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فناوری‌های نوین، دانشگاه صنعتی قوچان، قوچان، ایران

چکیده

در این پژوهش، با استفاده از روش متالورژی پودر، ذرات کاربید تنگستن به عنوان تقویت‌کننده (0، 5/0، 1، 2 و 4 درصد وزنی) به فولاد حاوی 5/0 درصد وزنی کربن اضافه شدند. شایان توجه است که 2 درصد وزنی فسفید آهن به منظور ایجاد سازوکار تف‌جوشی حالت ذوبی به مخلوط‌های پودری تهیه شده اضافه شد. میزان چگالی، درصد تخلخل، رفتار فشاری و میزان سختی نمونه‌های فولاد تقویت شده اندازه‌گیری گردید. در ادامه، ریزساختار فولادهای تف‌جوشی شده توسط میکروسکوپ‌های نوری و الکترونی روبشی مطالعه شد. نتایج حاکی از آن است که میزان چگالی نمونه‌های تف‌جوشی شده بین 9/6927 تا kg/m3 1/7101 و درصد تخلخل بین 21/17 تا 41/19درصد است. علاوه بر این، ریزساختار نمونه‌های فولادی حاوی فریت چندوجهی و پرلیت است. در نمونه فولادی حاوی 4 درصد وزنی کاربید تنگستن، کلوخه‌ای شدن ذرات تقویت‌کننده درون فاز زمینه در تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی مشاهده شد. همچنین میزان سختی، ضریب کشسانی، استحکام تسلیم و استحکام فشاری فولادهای تقویت شده با افزایش مقدار کاربید تنگستن تا 2 درصد وزنی افزایش و سپس، روند کاهش نشان می‌دهند که به تغییرات درصد تخلخل، بروز پدیده کلوخه‌ای شدن و همچنین ممانعت ذرات تقویت‌کننده از متراکم شدن در طی فرآیند فشردن در نمونه فولادی حاوی 4 درصد وزنی تنگستن ارتباط دارد.

کلیدواژه‌ها

متالورژی پودر؛ ذرات کاربید تنگستن؛ رفتار فشاری؛ سختی؛ ریزساختار

مراجع