بررسی خواص مکانیکی و سازوکار شکست قطعات متالورژی پودر تهیه شده از فولادهای نیمه پیشآلیاژ شده

مهندسی متالورژی و مواد

مقاله 1، دوره 24، شماره 2 - شماره پیاپی 8، بهمن 1392   

نوع مقاله: علمی و پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ma.v24i2.28313

نویسندگان

حمید خرسند^* ؛ حسن عبدوس؛ مصطفی امیرجان

دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی

چکیده

در این تحقیق، خواص مکانیکی و سازوکار شکست دو فولاد کم آلیاژ متالورژی پودر با باندهای نفوذی شامل Distaloy DH وDistaloy HP، مطالعه شده است. برای اینمنظور، نمونه های استاندارد در دمای C° 1120 بهمدّت زمان 30 دقیقه درون محیط N2/H2 تف جوشی شدند. برای بررسی تأثیر سرعت سرمایش از دمای تف جوشی بر خواص نهایی، دو نرخ سرمایش متفاوت استفاده شد. سپس، آزمونهای چگالی سنجی، بررسی-های ریزساختاری، شکست نگاری، سختیسنجی، کشش و خستگی بر روی نمونه های استاندارد انجام شدند. بررسی ها نشان داد که میزان حفرهها و مشخصّات تخلخل تأثیر قابل توجهی بر خواص مکانیکی فولادهای مورد بررسی دارد، بهطوری که افزایش حدود 5/4 درصد در چگالی فولادهایDistaloy DH (با 2/0 درصد کربن) و Distaloy HP، بهترتیب منجر به بهبود استحکام کششی بهمیزان 44 و 26 درصد و بهبود استحکام خستگی بهمیزان 55 و 47 درصد در این فولادها شد. افزون بر این، یافته ها نشان دادند که نوع ریزساختار و نحوهی توزیع فازهای متالورژیکی نقش مؤثری بر خواص مکانیکی و بهخصوص رفتار خستگی، دارند. بهترین خواص در فولاد Distaloy HP با 5/0 درصد کربن و چگالی g/cm32/7 با سرعت سرمایش °C/sec 2/1 پس از تف جوشی، مشاهده شد. افزون بر این، مطالعات شکست نگاری نشان دادند که سازوکارهای عمدهی شکست در نواحی رشد ترک در این فولادها عبارتند از شکست انعطافپذیر (دیمپل)، شکست تردِ کلیواژ (رخبرگی) و تشکیل خطوط موّاج.

کلیدواژه‌ها

سازوکار شکست؛ خواص مکانیکی؛ فولادهای نیمه پیشآلیاژ شده