بررسی تأثیر تخلخل و ریزساختار بر خواص مکانیکی چرخ دنده‌های فولادی متخلخل تف-جوشی شده با باندهای نفوذی

خرسند, حمید; گنجه, اسماعیل

بررسی تأثیر تخلخل و ریزساختار بر خواص مکانیکی چرخ دنده‌های فولادی متخلخل تف-جوشی شده با باندهای نفوذی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشیار، دانشکده مهندسی و علم مواد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

² کارشناس ارشد، مهندسی مواد، دانشکده مهندسی و علم مواد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی

چکیده

در این پژوهش خواص مکانیکی دو فولاد کم آلیاژ متالورژی پودر با باندهای نفوذی شامل Distaloy DH و Distaloy HP مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. تف جوشی نمونهها در دمای 1120°C و اتمسفر حاوی مخلوط گازهای هیدروژن و نیتروژن و به مدت 35 دقیقه انجام پذیرفت. به منظور بررسی تاثیر سرعت سرد شدن بر خواص نهایی قطعات، نمونهها از دمای تفجوشی با دو سرعت متفاوت تا دمای محیط سرد شدند. پس از ساخت نمونهها آزمونهای چگالیسنجی، سختی، کشش، خستگی، بررسیهای ریزساختاری و شکستنگاری بر روی قطعات صورت پذیرفت. بررسیها نشان داد که میزان حفرات، همچنین مشخصات تخلخلها (اندازه و شکل) تاثیر بسزایی بر خواص مکانیکی فولادهای تحت بررسی دارند. همچنین افزایش حدود 5/4 % چگالی، منجر به بهبود استحکام کششی به میزان 44% و استحکام خستگی به میزان 55% در فولادDistaloy DH با 2/0 درصد کربن گردیده است. این مقادیر برای فولاد Distaloy HP به ترتیب 26% و 47% بدست آمدهاند. نتایج حاصل از بررسی ریزساختاری و مقایسه نتایج تجربی حاصل از آزمونهای این دو فولاد نشان میدهد که نوع ریزساختار و نحوه توزیع فازهای متالورژیکی نقش بسزایی بر خواص مکانیکی و به خصوص رفتار خستگی ایفا میکند. بهترین خواص مربوط به فولاد Distaloy HP با 5/0% کربن و چگالیgr/cm³2/7 با سرعت سرد کردن 2/1 درجه سانتیگراد بر ثانیه میباشد.

کلیدواژه‌ها