سال انتشار: ۱۳۸۹

محل انتشار: چهارمین همایش مشترک انجمن مهندسین متالورژی و جامعه علمی ریخته گری ایران

تعداد صفحات: ۱۱

نویسنده(ها):

محمد علی شیرین بیان – دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان
علی شفیعی – دانشیار دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان
محمد رضا ابوطالبی – استاد دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه علم و صنعت ایران

چکیده:

فولادهای ابزار سردکار AISI D2 معمولا در شرایطی به کار می روند که سختی و مقاومت به سایش بالا مورد نیاز باشد. به منظور بهبود سختی سطحی این دسته از فولادها بعضا مورد عملیات پوشش دهی به روش TRD قرار میگیرند. با توجه به شرایط و مکانیزم حاکم بر سایش خستگی غلتکهای نورد ازجنس فولاد D2 افزایش سختی سطحی غلتکها از اهمیت قابل توجهی برخوردار است. در تحقیق حاضر سینتیک تشکیل پوشش کاربید وانادیوم بر روی فولاد ابزار AISI D2 با استفاده از روش غوطهوری در حمام نمک بوراکس همزمان با انجام عملیات حرارتی بر روی فولاد مذکور اعمال گردید و تاثیر پارامترهای دما و زمان در ترکیب شیمیایی ثابت حمام نمک مذاب بر مشخصات پوشش مورد بررسی قرار گرفته است. حمام نمک مذاب با ترکیب بوراکس، پودر فرو وانادیوم، پودر آلومینیوم و اسید بوریک انتخاب شد. فرآیند عملیات پوششدهی و حرارتی نمونه ها شامل عملیات پیشگرم کردن نمونه ها در دمای ۵۰۰ درجه سانتیگراد به مدت ۲ ساعت، ورود نمونهها به حمام نمک بوراکس جهت ایجاد پوشش در دماهای ۹۰۰ درجه سانتیگراد و ۹۵۰ درجه سانتیگراد و ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد برای مدت زمانهای معین، عملیات آستنیته کردن نمونهها در دمای ۱۰۷۰ درجه سانتیگراد به مدت ۳۰ دقیقه و دو مرحله برگشت دادن نمونهها در دماهای ۵۶۰ درجه سانتیگراد و ۵۳۰ درجه سانتیگراد به مدت ۲ ساعت، انجام شد. پس از انجام سیکل عملیات پوششدهی و حرارتی میکرو سختی سطح نمونه ها در محدوده ۲۳۰۰ تا ۳۲۰۰ ویکرز و ماکروسختی نمونه ها در محدوده ۶۱-۵۹ راکول سی مشخص شد. آنالیزساختاری پوشش توسط دستگاه پراش اشعه ایکس (XRD) نشان داد که نوع کاربید وانادیوم تشکیل شده در پوشش V8C7 میباشد. نهایتا با استفاده از منحنیهای نرخ رشد پوشش، سینتیک رشد لایه پوشش نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که سرعت رشد لایه پوشش از نوع کنترل نفوذی بوده و از یک رابطه پارابولیکی پیروی میکند. انرژی فعال سازی تشکیل پوشش به روش حمام مذاب بوراکس ، ۱۱۴/۵kJ/mol می باشد.