جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "فولاد هادفیلد" در نشریات گروه "مواد و متالورژی"
تکرار جستجوی کلیدواژه «فولاد هادفیلد» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»-
فرآیند ریزدانه سازی با اعمال روش های عملیات حرارتی نمی تواند به طور موثری برای فولادهای تک فاز آستنیتی از جمله فولادهای هادفیلد به کار گرفته شود. دیگر روش های جوانه زنی مانند روش های ترمومکانیکی، انرژی، هزینه و پیامدهای زیست محیطی بیشتری به همراه دارند. در این مقاله عوامل جوانه زای مبتنی بر عناصر کمیاب خاکی (REM) و به طور خاص 2CeO و Hf به صورت ریختگی و با مقادیر 0 ، 05/0 و 1/0 درصد وزنی 2CeO و همچنین 0 و 05/0 درصد وزنی Hf در یک دمای بارریزی ثابت به یک فولاد هادفیلد ریختگی افزوده شد. بررسی های میکروسکوپ نوری، XRD و SEM به منظور تحلیل ریزساختار مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان از تاثیر مقدار جوانه زا بر اندازه ی دانه های آستنیت، جدایش، کاهش 80/42% فاصله ی بین لایه ای پرلیت نسبت به نمونه ی پایه، کاهش میکروحفرات انقباضی و افزایش سختی این فولادها علی رغم تغییر اندک خواص مکانیکی داشت. بررسی اندازه دانه، کاهش 38/6 % اندازه دانه در نمونه ی حاوی 2CeO wt% 1/0 نسبت به نمونه ی پایه را نشان می دهد. تغییرات مقدار سختی در فولادهای جوانه زنی شده نسبت به فولاد پایه شاهد افزایش 95/80 درصدی در حالت ریختگی است که این شاخصه با توجه به لزوم دارا بودن خواص بالای ضد سایش در این فولادها به شکل ویژه تری حایز اهمیت است.
کلید واژگان: فولاد هادفیلد, اندازه دانه, ریخته گری, REM, جوانه زنی, جدایشThe fine-graining process by applying heat treatment methods. cannot be effectively applied to austenitic single-phase steels, including Hadfield steels, Other grain refining methods, such as thermomechanical methods, need more energy, cost, and more environmental consequences. In this paper, REM-based inoculations (Rare Earth Metals) and specifically CeO2 and Hf with values of 0, 0.05, and 0.1 wt% of CeO2, as well as 0 and 0.05 wt% of Hf, were added into an austenitic high Mn Hadfield cast steel. The results showed the effect of inoculation amount on austenite grain size, segregation, reduction of shrinkage microporosity, pearlite layer spacing, and increase in hardness of these steels despite small changes in mechanical properties. Changes in the amount of hardness in inoculated steels compared to base steels led to an increase of 80.95% in the as-cast condition, which is a particularly important feature due to the need for high anti-wear properties in these steels.
Keywords: Hadfield Steel, Grain Size, Casting, REM, Inoculation, Segregation -
در این پژوهش به بررسی نقش تیتانیم بر رفتار و سازوکار خوردگی فولاد هادفیلد با استفاده از آزمایش های الکتروشیمیایی و مطالعات میکروسکوپ الکترونی پرداخته شده است. برای این منظور، ابتدا سه نمونه از فولاد هادفیلد (بدون تیتانیم، Ti5/0% و Ti1%) توسط کوره القایی بدون هسته تهیه شد. سپس هر سه نمونه تحت عملیات حرارتی آستنیته در دمای °C 1100 به مدت دو ساعت قرار گرفته و بلافاصله در آب سریع سرد شدند. میکروسکوپ نوری برای بررسی ریزساختار به کار رفت. برای بررسی مورفولوژی خوردگی از میکروسکوپ الکترونی روبشی و برای آنالیز فازهای تشکیل شده در ریزساختار از پراش پرتو ایکس استفاده شد. برای بررسی رفتار خوردگی نمونه ها از روش های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی در محلول 5/3 درصد وزنی NaCl استفاده گردید. نتایج آزمایش های خوردگی نشان می دهد که با افزایش مقدار تیتانیم در ترکیب شیمیایی، فولاد هادفیلد مقاومت خوردگی کمتری دارد. دلایل این امر عبارتند از: 1- تیتانیم باعث افزایش مقدار کاربیدهای موجود در ریزساختار شده و میکروپیل های گالوانیکی تشکیل داده است. 2- تیتانیم با افزایش مقدار کاربیدها منجر به ریزدانه شدن ساختار و افزایش تعداد مرزدانه ها شده است. هم چنین تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که افزایش میزان تیتانیم در ترکیب فولاد هادفیلد منجر به فراهم شدن شرایط برای وقوع خوردگی موضعی میکروگالوانیکی شده است.کلید واژگان: فولاد هادفیلد, رفتار و سازوکار خوردگی, پلاریزاسیون پتانسیودینامیک, طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی, تیتانیمIn this study, effect of titanium on the behavior and corrosion mechanism of Hadfield steel by using electrochemical tests and electron microscopy studies was investigated. For this purpose, initially 3 casting samples were prepared from Hadfield steel in coreless induction furnace (without Ti addition, and with 0.5% and 1% Ti additions). Then austenitising heat treatment was applied to samples at 1100C for 2 hours. Evaluation of the microstructures was conducted by optical microscopy. Corrosion morphology of samples were investigated by scanning electron microscopy and X-ray diffraction was used for the analysis of phases formed in the microstructure. Potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy methods in the 3.5 wt. % NaCl were used to evaluate the corrosion behavior of samples. Corrosion test results showed that by increasing the amount of titanium in the chemical composition, Hadfield steel shows less corrosion resistance. This is due to: 1- Ti leads to increasing the amount of carbides in the microstructure and formation of galvanic micro-cells. 2- Ti by increasing the amount of carbides leads to fine-grained structure and increasing number of grain boundaries. Also, scanning electron microscopy images indicated that increasing amount of Ti in the Hadfield steel composition, led to occurrence of micro-galvanic localized corrosion.Keywords: Hadfield steel, behavior, corrosion mechanism, potentiodynamic polarization, electrochemical impedance spectroscopy, Ti
-
در این پژوهش، تاثیر دمای بین پاسی فرآیند جوشکاری بر رفتار خوردگی فلز جوش در اتصالات جوشکاری فولاد پرکربن هادفیلد مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، ابتدا 6 عدد ورق آستنیته شده به ضخامت mm2 از فولاد هادفیلد تهیه شد. سپس برای جوشکاری آن ها از فرآیند جوشکاری با الکترود دستی و دمای بین پاسی 700، 850 و °C1000 استفاده گردید. سپس برای بررسی رفتار خوردگی فلز جوش هر سه اتصال جوشکاری شده از روش های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی در محلول 5/3 درصد وزنی کلرید سدیم استفاده شد. همچنین برای بررسی ریزساختار فلز جوش در اتصالات جوشکاری شده از میکروسکوپ نوری، برای آنالیز فازهای تشکیل شده در ریزساختار فلز جوش از پراش پرتو ایکس و برای تعیین مکانیسم خوردگی از میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده گردید. مشاهدات میکروسکوپ نوری و الگوهای حاصل از پراش پرتو ایکس نشان داد که افزایش دمای بین پاسی منجر به افزایش میزان رسوبات کاربیدی و کاهش اندازه دانه های آستنیت در ریزساختار فلز جوش اتصالات فولاد هادفیلد می شود. نتایج آزمایش های خوردگی نشان می دهد که با افزایش دمای بین پاسی در فرآیند جوشکاری، فلز جوش اتصالات فولاد هادفیلد مقاومت خوردگی کمتری از خود نشان می دهد. همچنین تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از مورفولوژی خوردگی فلز جوش اتصالات نشان داد که افزایش دمای بین پاسی در فرآیند جوشکاری فولاد هادفیلد منجر به فرآهم شدن شرایط برای وقوع خوردگی موضعی میکروگالوانیکی شده است.کلید واژگان: فولاد هادفیلد, فلز جوش, رفتار خوردگی, دمای بین پاسی, فرآیند جوشکاریIn this study, the effects of welding process interpass temperatures on the weld metal corrosion behavior of Hadfield high carbon steel welding joints was investigated. For this purpose, initially 6 austenitized sheets with 2mm thickness prepared from Hadfield steel. Then shielded metal arc welding process with interpass temperature of 700, 850 and 1000°C was used for welding. Then potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy methods were used to evaluate corrosion behavior of welded joints weld metal in the 3.5wt. %NaCl solution. Also, the evaluation of the microstructures of weld metal in welded joints were conducted by optical microscopy. X-ray diffraction was used for the analysis of phases formed in the weld metal microstructure and the weld metal corrosion mechanism was determined by scanning electron microscopy examination. Optical microscopy observations and patterns obtained from X-ray diffraction showed that increasing in interpass temperature resulted in increase in carbide precipitates and decrease in austenite grain size in the weld metal microstructures of Hadfield steel welding joints. Corrosion test results showed that by increasing the interpass temperature in the welding process, weld metal of Hadfield steel welding joints showed decreese in corrosion resistance. Also, scanning electron microscopy images from corrosion morphology of weld metals indicated that increasing in interpass temperature in the welding process of Hadfield steel, led to occurrence of micro-galvanic localized corrosion.Keywords: Hadfield steel, weld metal, corrosion behavior, interpass temperature, welding process
-
در این پژوهش، به بررسی تاثیر هندسه ی طرح اتصال بر جنبه های ریزساختاری و سازوکار خوردگی فلز جوش در اتصالات جوشکاری فولاد هادفیلد پرداخته شده است. برای این منظور، ابتدا چهار عدد ورق آستنیته شده به ضخامت mm2 از فولاد هادفیلد تهیه شد. سپس، طرح اتصال با دو پخ V و X شکل تهیه گردید و برای جوشکاری آنها از فرآیند SMAW استفاده شد. در مرحله بعد، از روش های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی برای بررسی رفتار خوردگی فلز جوش در اتصالات جوشکاری شده در محلول NaCl 5/3%استفاده شد. هم چنین برای بررسی ریزساختار فلز جوش در اتصالات جوشکاری شده از میکروسکوپ نوری، برای آنالیز فازهای تشکیل شده در ریزساختار از پراش پرتو ایکس و برای تعیین سازوکار خوردگی از میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد. تصاویر میکروسکوپ نوری نشان داد که با به کارگیری طرح اتصال حاوی پخ V شکل نسبت به طرح اتصال حاوی پخ X شکل در اتصالات جوش فولاد هادفیلد، ریزساختار فلز جوش دانه ریزتر شده و رسوب های کاربیدی زیاد شده است. هم چنین بررسی ها نشان داد که پخ V شکل نسبت به پخ X شکل منجر به کاهش مقاومت خوردگی و تبدیل سازوکار خوردگی فلز جوش از خوردگی یکنواخت به خوردگی موضعی میکروگالوانیکی در اتصالات جوش فولاد هادفیلد گردیده است.کلید واژگان: فولاد هادفیلد, ساز و کار خوردگی, جنبه های ریز ساختاری, هندسه ی طرح اتصال, اتصالات جوشکاریIn this study, the effect of joints design geometry on the microstructural aspects and corrosion mechanism of weld metal in the Hadfield steel welding joints was investigated. For this purpose, initially 4 austenitized sheets of Hadfield steel with 2mm thickness prepared. Then joints design with two chamfered V and X forms were prepared and SMAW process was used for welding. In the next step, potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy methods were used to evaluate corrosion behavior of welded joints weld metal in the 3.5% NaCl solution. Also optical microscopy method was used to evaluate the microstructure of weld metal, Corrosion morphology of weld metal were investigated by scanning electron microscopy and X-ray diffraction was used for the analysis of phases formed in the microstructure if weld metal. The results indicated that with using joints design containing chamfered V-shape in comparison with joints design containing chamfered X-shape in the Hadfield steel welded joints, resulted microstructures consisted from smaller grains and more carbide precipitates. The results indicated that V-shaped chamfers in comparison with X-shaped chamfer led to reduction in corrosion resistance and changed weld metal corrosion mechanism from uniform corrosion to localized micro-galvanic corrosion in the Hadfield steel weld joints.Keywords: Hadfield steel, corrosion mechanism, microstructural aspects, joints design geometry, welding joints
-
در این پژوهش به بررسی تاثیر عنصر آلیاژی آلومینیوم بر KIC و ac فولاد هایپریوتکتوئید هادفیلد با استفاده از نتایج آزمایش ضربه پرداخته شده است. برای این منظور، ابتدا دو بلوک از فولاد هادفیلد (Al 0% و Al 68/1%) به وسیله ی کوره القایی ریخته گری شدند. سپس، هر دو بلوک تحت عملیات حرارتی آستنیته در دمای °C1100 به مدت 2 ساعت قرار گرفته و بلافاصله در حمام آب خالص سریع سرد شدند. در مرحله ی بعد، آزمایش های کشش تک محوره، سختی سنجی به روش ویکرز و ضربه ی شارپی بر روی هر دو نمونه در دمای محیط انجام شد. برای بررسی ریزساختار از میکروسکوپ نوری و برای بررسی سطوح شکست از میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد. سپس، برای بررسی KIC و ac از روابط تجربی بین چقرمگی شکست و نتایج آزمایش ضربه شارپی، استفاده گردید. تصاویر میکروسکوپ نوری نشان داد که با افزایش میزان آلومینیوم در ترکیب شیمیایی فولاد آستنیتی منگنزدار هادفیلد، اندازه دانه های آستنیت از 9/111 به 5/142 میکرومتر افزایش یافته است. نتایج آزمایش کشش، سختی و ضربه بیانگر افزایش استحکام تسلیم، افزایش سختی، کاهش کرنش شکست و انرژی ضربه فولاد هادفیلد در اثر افزودن آلومینیوم به ترکیب آن بود. محاسبات چقرمگی شکست و طول ترک بحرانی برای فولاد هادفیلد نشان داد که افزودن آلومینیوم به ترکیب آن منجر به کاهش چقرمگی شکست از 7/163 به (Mpa.(m)1/2)5/104 و کاهش طول ترک بحرانی در سطح از 014/0 به m007/0 میشود.کلید واژگان: فولاد هادفیلد, KIC و ac, عملیات حرارتی, آزمایش های مکانیکی, ریزساختارIn this study, effect of aluminum alloying element on KIC and ac of Hadfield hypereutectoid steel was investigated by using the impact test results. For this purpose, initially 2 casting blocks were prepared from Hadfield steel (without addition of Al and with 1.68 wt% Al) by using coreless induction furnace. After casting, all blocks were austenitized in 1100C for 2 hours and immediately quenched in pure water. In the next step, uniaxial tensile test, Vickers hardness test and Charpy impact test were applied on specimens at room temperature. Evaluation of microstructures were conducted by optical microscopy and the fractured surfaces were observed by scanning electron microscope. The results of impact tests and fracture toughness empirical relationships were used to evaluate the KIC and ac of the Hadfield steel. The optical microscopy images indicated that by increasing the amount of aluminum in the chemical composition of Hadfield manganese austenitic steel, austenite grains size increased from 111.9 to 142.5 micrometer. The results of tensile test, hardness test and impact test represents an increase in yield strength and hardness, and reduction of failure strain and impact energy of Hadfield steel because of adding aluminum to its composition. Calculations of fracture toughness and critical crack length for Hadfield steel showed that the addition of aluminum to steel leads to reduction of fracture toughness from 163.7 to 104.5 Mpa.(m)1/2 and reduced the critical crack length at surface from 0.014 to 0.007m.Keywords: Hadfield steel, KIC, ac, heat treatment, mechanical tests, microstructure
-
اثر افزودن آلومینیم بر رفتار تریبولوژیکی فولاد هادفیلد در شرایط سایش آرام مورد ارزیابی قرار گرفت. به این منظور از آزمون سایش پین روی صفحه روی آلیاژهایی از فولاد هادفیلد با سه مقدار اسمی 0، 5/1 و 3 درصد وزنی آلومینیم استفاده شد. عملیات ذوب و ریخته گری با استفاده از کوره القایی تحت اتمسفر آرگون و قالب سرامیکی زیرکونیایی انجام شد. آزمایش سایش با استفاده از سنگ ساینده به عنوان سایا انجام شد و تغییرات ضریب اصطکاک و مقدار کاهش جرم بر حسب طول مسیر سایش ارزیابی شد. از آزمون های کشش، ضربه و سختی سنجی ویکرز برای ارزیابی خواص مکانیکی استفاده شد. همچنین مطالعات میکروسکپی روی نمونه های تغییرشکل یافته، سطوح سایش و ذرات سایش با استفاده از میکروسکپ های نوری و الکترونی روبشی انجام شد. نتایج نشان داد که در شرایط سایش لغزشی آرام، کارسخت شدن سطح فولاد هادفیلد به اندازه ای نیست که مقاومت به سایش مناسبی حاصل شود. افزودن سه درصد وزنی آلومینیم، استحکام تسلیم را از MPa415 به MPa470 و سختی را از 190 به 215 ویکرز افزایش داد. عمق لایه کارسخت شده در برابر نیروهای سایش از μm100 به μm200 و میزان سختی سطح ساییده شده از 340 ویکرز به 365 ویکرز افزایش یافت. بنابراین نرخ کاهش جرم از mg/m15/0 به mg/m11/0 کاهش و مقاومت به سایش تا حدود 70 درصد بهبود یافت.کلید واژگان: سایش آرام, سنگ ساینده, فولاد هادفیلد, آلومینیمIn this paper, the effect of aluminum addition on the tribological behavior of Hadfield steel in mild wear condition was investigated. The pin-on-disk test method was used on the different compositions of Hadfield steel that alloyed by three nominal compositions of zero, 1.5 and 3 weight percent of aluminum. The experimental induction furnace surrounded by Ar atmosphere and zirconia ceramic mold was used for melting and casting of samples. In the wear test, the grinding wheel as abrasive medium was used and the changes in the friction coefficient and the weight losses of specimens versus the sliding distance were measured. The tensile, hardness and impact tests were used for evaluation of mechanical properties. In addition, the microscopically studies on the deformed samples, worn surface and wear debris were done using optical and scanning electron microscopes. The results shown that in the low stress wear condition, the work-hardening of worn surface of Hadfield steel cannot well be activated, therefore it has not sufficient wear resistant. By addition of 3wt. % aluminum, the yield strength from 415MPa to 470MPa and hardness from 190HV to 215HV can be increased. In addition, depth of work-hardened on abrasive forces and worn surface hardness can be enhanced from 100µm to 200µm and from 340HV to 365HV in sequence. Thus the wear rate from 0.15mg/m to 0.11mg/m was decreased and wear resistance was improved up to 70%.Keywords: Low stress wear, Grinding wheel, Hadfield steel, Aluminum
-
در این پژوهش، مقاومت خوردگی فولاد منگنزدار هادفیلد 128-A ASTM در شرایط با و بدون آلومینیوم مورد بررسی قرار گرفت. برای تهیه فولاد منگنزدار هادفیلد براساس استاندارد 128-A ASTM، ابتدا دو مدل Y شکل از جنس آلومینیوم تهیه شده و سپس قالب گیری به روش سیلیکات سدیم/ 2CO به صورت تغذیه روبسته انجام شد. سپس دو بلوک از فولاد هادفیلد که یکی بدون Al و دیگری حاوی Al%7/1 بود، توسط کوره القایی بدون هسته ریخته گری شدند. پس از ریخته گری، هر دو نمونه تحت عملیات حرارتی آستنیته کردن در دمای °C1100 به مدت 2 ساعت قرار گرفته و بلافاصله در حمام آب خالص سریع سرد شدند. برای بررسی ریزساختار نمونه ها از متالوگرافی و برای بررسی مورفولوژی خوردگی آن ها از میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده گردید. همچنین برای بررسی رفتار خوردگی هر دو نمونه از روش های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی در محلول NaCl%5/3 استفاده شد. مشاهدات میکروسکوپ نوری نشان داد که آلومینیوم، سبب افزایش اندازه ی دانه ها و کاهش میزان کاربیدها در فولاد هادفیلد می شود. نتایج آزمون های خوردگی نشان داد که فولاد هادفیلد حاوی Al%7/1 نسبت به فولاد هادفیلد بدون آلومینیوم از مقاومت خوردگی بالاتری برخوردار است؛ زیرا در اثر افزودن آلومینیوم به فولاد هادفیلد، میزان ذرات کاربیدی کاهش پیدا کرده بود و این امر باعث شده بود که مانع از تشکیل میکروپیل های گالوانیکی شود.کلید واژگان: فولاد هادفیلد, مقاومت خوردگی, طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی, پلاریزاسیون پتانسیودینامیکی, عملیات حرارتیIn this study, the corrosion resistance of ASTM A-128 Hadfield manganese steel with and without aluminum addition was investigated. To produce Hadfield manganese steel according to ASTM A-128 standard, Initially two Y-shaped aluminum models prepared and then molding accompolished through Sodium Silicate/CO2 and silica sand procedure by closed feeding. Coreless induction furnace was used for melting samples. After casting, samples heat treated at 1100°C for 2 hours and then quenched in the pure water. Evaluation of the microstructures was conducted by optical metallography and corrosion morphology of samples were investigated by scanning electron microscopy. Also potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy methods were used to evaluate the corrosion behavior of samples. Optical microstructur observations showed that Al decreased the amount of carbides and increased grains size in the Hadfield steel. The results of corrosion tests indicated that Hadfield steel with aluminum addition had higher corrosion resistance than one without aluminum addition. By addition of aluminum, carbide particle volume was reduced and this has led to lesser micro-galvanic cells formation.Keywords: Hadfield steel, Corrosion resistance, electrochemical impedance spectroscopy, potentiodynamic polarization, Heat treatment
-
در این پژوهش تاثیر حرارت ورودی فرآیند SMAW بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصالات جوش فولاد هادفیلد مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، ابتدا 4 عدد ورق آنیل شده به ضخامت mm 2 از فولاد هادفیلد تهیه شده و سپس برای جوشکاری از فرآیند SMAW با مقادیر حرارت ورودی 75/6 و kJ/mmا25/11ستفاده شد. برای بررسی ریزساختار اتصالات جوشکاری از میکروسکوپ نوری و برای بررسی خواص مکانیکی اتصالات از آزمایش های کشش، ضربه شارپی و میکروسختی سنجی استفاده گردید. بررسی ها نشان داد که با افزایش حرارت ورودی در فرآیند SMAW، ریزساختار دانه ریزتر شده، استحکام و میکروسختی افزایش پیدا کرده ولی انرژی ضربه کاهش یافته است.کلید واژگان: فولاد هادفیلد, خواص مکانیکی, اتصالات جوش, حرارت ورودی, ریزساختارIn this investigation, the effect of heat input of SMAW process on the microstructure and mechanical properties of Hadfield steel weld joints was investigated. For this purpose, 4 annealed sheets with thickness 2 mm prepared from Hadfield steel and then welding applied by SMAW process with 6.75 and 11.25 kJ/mm heat input values. The evaluation of the microstructures of welding joints was conducted by optical microscopy and the joints mechanical properties were examined by tensile, charpy impact and microhardness measuring tests. The results indicated that by increasing the heat input in the SMAW process, microstructure consisted from smaller grains, and strength and microhardness increased but impact energy was reduced.Keywords: Hadfield steel, mechanical properties, weld joints, heat input, microstructure
-
در این مقاله، اثر پرلیت زایی بر ریزساختار ریختگی و عملیات حرارتی شده فولاد آستنیتی منگنزی موسوم به هادفیلد بررسی شد. نمونه های با مقادیر مختلف کربن و منگنز با استفاده از کوره القایی آزمایشگاهی و به روش ریخته گری دقیق تولید شدند. مطالعات ریزساختاری در شرایط ریختگی، آنیل شده و عملیات محلولی و تندسرمایی شده در آب به وسیله میکروسکپ نوری، پراش اشعه ایکس، فریت سنجی و میکروسکپ الکترونی روبشی گسیل میدان، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج مطالعات میکروسکپی نشان داد که ریزساختار ریختگی و آنیل شده این فولاد در دمای محیط شامل زمینه آستنیتی به همراه کاربید و فریت در مرز یا به طور جزیی در درون دانه های آستنیت است. بررسی های دقیق میکروسکپ الکترونی روبشی نشان داد که فازهای فریت و کاربید در اغلب موارد به صورت کلونی های پرلیتی تشکیل می شود. همچنین مشاهده شد که افزایش مقدار کربن و انجام عملیات حرارتی آنیل، پرلیت زایی را بیشتر تسهیل می کند. با انجام عملیات حرارتی نهایی انحلالی و تندسرمایی در آب، کلونی های پرلیت به دانه های آستنیت جدید و فرعی تبدیل شده و از این طریق می توانند سبب ریزتر شدن دانه های آستنیت شوند.کلید واژگان: فولاد هادفیلد, پرلیت زایی, اندازه دانه, عملیات حرارتیJournal of Iranian Metallurgical and Materials Engineering Society, Volume:19 Issue: 61, 2016, PP 13 -21In this paper, the effects of pearlitizing on the as cast and as heat-treated microstructures of austenitic manganese steel (named Hadfield steel) were evaluated. The samples with different contents of carbon and manganese were produced using induction furnace and precision casting method. The as-cast, annealed, and solution treated microstructural studies were performed by optical microscopy, X-ray diffraction, ferritescopy and field emission scanning electron microscopy. The microstructural results showed that the as cast and annealed microstructures of the steel in room temperature consist of austenite matrix, carbide and ferrite. Fine examination by scanning electron microscope shows that the ferrite and carbide phases are formed as pearlitic colonies. It was also observed that the increase in carbon content and annealing heat treatment are more facilitated the pearlitizing. By applying the final heat treatment (solution and quenching in water), pearlite colonies convert to new fine austenite grains and then the austenite grains sizes are decreased.Keywords: Hadfield Steel, Pearlitizing, Grain size, Heat Treatment
-
در این پژوهش تاثیر حرارت ورودی فرآیند SMAW بر رفتار خوردگی اتصالات جوش فولاد هادفیلد مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، ابتدا 4 عدد ورق آنیل شده به ضخامت mm 25 از فولاد هادفیلد تهیه شده و سپس برای جوشکاری از فرآیند SMAW با مقادیر حرارت ورودی 75/6 و kJ/mm 25/11 استفاده شد. برای بررسی رفتار خوردگی مناطق فلز جوش و فلز پایه از روش های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی در محلول NaCl 5/3% استفاده گردید. نتایج آزمایش های خوردگی نشان داد که با افزایش حرارت ورودی در فرآیند SMAW، مقاومت خوردگی در فلز جوش کاهش یافته است. همچنین مشخص شد که در هر دو مقدار حرارت ورودی، فلز پایه نسبت به فلز جوش مقاومت خوردگی بیشتری دارد.کلید واژگان: فولاد هادفیلد, رفتار خوردگی, اتصالات جوش, حرارت ورودی, فرآیند SMAWIn this investigation, the effect of heat input of SMAW process on the corrosion behavior of Hadfield steel weld joints was investigated. For this purpose, 4 annealed sheets with thickness 25 mm prepared from Hadfield steel and then welding applied by SMAW process with 6.75 and 11.25 kJ/mm heat input values. For corrosion behavior evaluation of base metal and weld metal areas, potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy methods were used in the 3.5% NaCl solution. The result of corrosion tests indicated that by increasing the heat input in the SMAW process, the corrosion resistance in the weld metal were reduced. It was also found that in both heat input values, base metal had more corrosion resistance compared to weld metal.Keywords: Hadfield steel, corrosion behavior, weld joints, heat input, SMAW process
-
در این پژوهش به بررسی تاثیر تیتانیم بر چقرمگی شکست و مقاومت به سایش فولاد هادفیلد پرداخته شده است. برای این منظور، ابتدا سه بلوک از فولاد هادفیلد (Ti%0، Ti%5/0 و Ti%1) بوسیله ی کوره القایی ریخته گری شد. سپس هر سه بلوک تحت عملیات حرارتی آستنیته در دمای C°1100 به مدت 2 ساعت قرار گرفته و بلافاصله در حمام آب خالص سریع سرد شدند. در مرحله ی بعد، آزمونهای کشش تک محوره، سایش به روش پین روی دیسک، سختی سنجی به روش ویکرز و ضربه ی شارپی بر روی هر سه نمونه انجام شد. برای بررسی ریزساختار از متالوگرافی و برای بررسی سطوح شکست از میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد. سپس برای بررسی چقرمگی شکست از روابط تجربی بین چقرمگی شکست و نتایج آزمون ضربه شارپی، استفاده گردید. در نتیجه معلوم شد که کمترین سختی – کمترین مقاومت به سایش - بالاترین چقرمگی شکست - بالاترین طول ترک بحرانی به نمونه ی بدون تیتانیم و بالاترین سختی – بالاترین مقاومت به سایش - کمترین چقرمگی شکست - کمترین طول ترک بحرانی به نمونه ی حاوی Ti%1 تعلق گرفت.
کلید واژگان: فولاد هادفیلد, چقرمگی شکست, مقاومت به سایش, تیتانیم, عملیات حرارتیEvaluation of titanium effect on the fracture toughness and resistance to abrasion of Hadfield steelJournal of Iranian Metallurgical and Materials Engineering Society, Volume:18 Issue: 58, 2015, PP 38 -48In this study, of titanium effect on the fracture toughness and resistance to abrasion of Hadfield steel was investigated. For this purpose, 3 blocks were cast from Hadfield steel (without Ti addition, containing 0.5% Ti and 1% Ti) by using coreless induction furnace. After the casting, all blocks austenitized in 1100°C for 2 hours and immediately quenched in the pure water. In the next step, uniaxial tensile, abrasion by pin-on-disk method, hardness measuring by vickers method and charpy impact tests were applied on them. To evaluation of the microstructures was conducted by optical metallography and the fractured surfaces were observed by scanning electron microscopy. To evaluate the fracture toughness of the specimens, the results of charpy impact test and fracture toughness empirical relationships were used. As a result, it was found that the lowest hardness – lowest resistance to abrasion - highest fracture toughness – highest critical crack length of the sample without Ti and the highest hardness – highest resistance to abrasion – lowest fracture toughness – lowest critical crack length of the sample containing 1% Ti was awarded.Keywords: Hadfield steel, fracture toughness, resistance to abrasion, Ti, heat treatment -
در این پژوهش به منظور بررسی اثر تیتانیم بر روی ریزساختار و خواص فولاد هادفیلد، 4 آلیاژ با ترکیب شیمیایی پایه حاوی 2/1 درصد کربن، 12 درصد منگنز و درصدهای مختلفی از تیتانیم(2/0، 4/0 و 6/0) و یک نمونه بدون تیتانیم برای مقایسه ریخته گری شدند. نمونه ها تحت عملیات حرارتی انحلالی شامل آستنیته کردن در دمای 1100 به مدت سه ساعت و سپس کوئنچ در آب، قرار گرفتند. برای بررسی ریز ساختار از میکروسکوپ های نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و برای تعیین نوع کاربیدها از آنالیز عنصری (EDX) کمک گرفته شد. برای آزمون سایش نیز از روش پین روی دیسک استفاده گردید. نتایج و مشاهدات حاصل از آزمایشات نشان داد که بعد از عملیات حرارتی، ساختاری کاملا آستنیته (در نمونه بدون تیتانیم) و زمینه آستنیتی به همراه کاربیدهای غیر پیوسته تیتانیم (در نمونه های تیتانیم دار) حاصل گردید. هم چنین با افزایش تیتانیم، ساختار ریزدانه و سختی افزایش پیدا کرده است. علاوه بر این تفاوت زیادی در مقاوت به سایش نمونه های تیتانیم دار و بدون تیتانیم حاصل شده و بهترین مقاوت به سایش مربوط به نمونه حاوی 6/0 درصد تیتانیم می باشد.
کلید واژگان: فولاد هادفیلد, کاربید تیتانیم, خواص مکانیکی, مقاوت به سایشIn this study the for survey effect of titanium on the microstructure and properties of steel adfield، 4 alloy composition based Containing 1. 2 percent carbon and 12 percent manganese and different amounts of titanium (0. 2، 0. 4 and 0. 6) and a sample without titanium for compared were foundery. Solution heat treated specimens were including austenitizing to 1100 ℃ temperature for three hours and then quench in water. To investigate the microstructure used of optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM) and to determine the type of carbides was used elemental analysis (EDX). for wear test was used The pin on disk method. Results from observations and experiments showed that the structural heat threatment completely austenitized (in the sample of No titanium) and non-continuous carbides of titanium in austenitic background (in the sample contain of titanium) were obtained. Increasing titanium، fine grain structure and hardness has increased. In addition to the large difference in the wear resistance of titanium and non-titanium samples obtained. The best wear resistance obtained of the sample with 0. 6% of titanium.Keywords: Hadfield Steel, TiC, Mechanical Properties, Wear Resistant -
در این مقاله، چگونگی استفاده از سنگ ساینده در آزمون پین روی دیسک برای ارزیابی رفتار سایش ساینده چند نوع فولاد با ریزساختارهای اولیه متفاوت، مورد بررسی قرار گرفت. عواملی نظیر نوع فلز مورد آزمایش، نوع سنگ ساینده، میزان نیروی عمود بر پین، سرعت خطی دیسک و طول مسیر سایش بر میزان و مکانیزم سایش مطالعه شد. نتایج نشان داد که سختی اولیه فولاد نمی تواند به تنهایی مقاومت به سایش یک فولاد را تعیین نماید بلکه به ساختار اولیه و تغییرات ساختاری آن در اثر نیروهای سایشی باید توجه داشت. همچنین با انتخاب و طراحی صحیح آزمایش، استفاده از سنگ های ساینده می تواند روش مناسبی برای ارزیابی رفتار سایشی و تریبولوژیکی مواد مقاوم به سایش نظیر فولاد هادفیلد باشد. درحالی که این روش برای فولادهای نرم (ساده کربنی) مناسب نیست.
کلید واژگان: پین روی دیسک, سنگ ساینده, تریبولوژی, سایش, سایش ساینده, فولاد هادفیلدIn this paper, how to use the abrasive wheel in the pin on disk test was evaluated and developed for tribological studies of steels. Parameters such as type of pin (steel), type of abrasive wheel, normal load on pin, linear velocity of disk and sliding distance were studied. The results showed that initial hardness can not merely determine the wear resistance of a metal whereas it may be related to the surface hardness resulting from work hardening during abrasive. In addition, in the pin on disk method, using the abrasive wheel is a good choice for evaluation of tribological behavior of high wear resistance metals such as Hadfield steels while, it is not appropriate and proper for mild steel. -
در این مقاله، رفتار سایشی فولاد هادفیلد با استفاده از آزمون پین روی دیسک و سنگ سایشی مورد ارزیابی قرار گرفته است. تاثیر عوامل اصلی این آزمون شامل میزان نیروی عمود بر پین، سرعت خطی دیسک و طول مسیر بر میزان سایش فولاد هادفیلد مشخص شده است. در این تحلیل معادلات رگراسیونی و اثرات اصلی و متقابل این عوامل استخراج گردید. نتایج نشان داد که مکانیزم های کندگی و خراشان در اثر نیروهای برشی در مراحل اولیه سایش و ترکدار شدن سطح در اثر خستگی در مراحل پایانی دو مکانیزم اصلی سایش فولاد هادفیلد است. مشخص شد که در آزمون پین روی دیسک با استفاده از سنگ سایشی، نیروی عمود بر پین نسبت به سرعت خطی دیسک نقش موثرتری بر میزان کاهش وزن دارد. همچنین با بیشتر شدن طول مسیر (زمان) سایش، نقش نیرو بیشتر می گردد در صورتی که نقش سرعت خطی دیسک تقریبا ثابت می ماند. به علاوه برای مطالعه شرایط سایش آرام، فشار عمودی کمتر از 5/0 مگاپاسکال نیاز است.
کلید واژگان: تریبولوژی, پین روی دیسک, سنگ سایشی, فولاد هادفیلد, سایشthis paper, the wear behavior of Hadfield steel has been investigated by using the grinding wheel in the pin on disk test method. The main parameters of this test method such as normal load on pin, sliding speed and sliding distance have been studied. In this test, the main and interaction effects of parameters on the weight loss and its regression models have been obtained. The results show that chipping and surface cracking are two basic mechanisms of wear of the steel. In addition, the normal load is more effective than sliding speed in weight loss of the steel. In addition, the role of normal load on the weight loss increases with increasing the sliding distance, while the role of disk velocity fixes. The normal pressure (load) must also be lower than 0.5 MPa for low stress wear condition.
Keywords: Tribology, Pin on Disk, Grinding Wheel, Hadfield Steel, Wear
نکته
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
©2000-2025 magiran.com All Rights Reserved.