پديد آورنده :
محمدي، حسين
عنوان :
تاثير عمليات حرارتي بر مقاومت در برابر رشد ترك و خواص سايشي پوشش رويه سخت 420NiMo اعمال شده با استفاده از فرايند زير پودري بر فولاد 21CrMoV5-11
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
دوازده، 90ص،: مصور (رنگي)، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
عمليات حرارتي , سايش دما بالا , زير پودري , چقرمگي , فريت دلتا , طول ترك
تاريخ ورود اطلاعات :
1401/12/23
رشته تحصيلي :
مهندسي مواد
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1401/12/23
چكيده فارسي :
ريخته گري پيوسته يكي از فرآيندهاي مهم در توليد فولاد است. ريخته‌گري پيوسته از طريق عبور تختال از بين يك سري غلطك¬هاي استوانه¬اي ريخته¬گري انجام مي¬شود. مراقبت از غلطك¬هاي خط ريخته‌گري در يك واحد توليد فولاد باعث افزايش قابل اطمينان و پايداري توليد مي‌شود. از آن جا كه هزينه¬هاي جايگزيني اين غلطك¬ها با غلطك¬هاي سالم بسيار بالا است، تعمير و استفاده مجدد از اين غلطك‌ها امري رايج است. مناسب¬ترين روش براي تعمير غلطك‌هاي ريخته‌گري ايجاد پوششي از مواد مقاوم به سايش يا خوردگي به وسيله روش جوشكاري قوسي زيرپودري است. غلطك¬هاي ريخته¬گري عموما از جنس فولاد كم آلياژ، مقاوم در برابر حرارت ساخته مي‌شوند. اين غلطك‌ها به طور پيوسته در معرض خوردگي دما بالا و سايش ناشي از خستگي قرار دارند. در تحقيق حاضر به مطالعه و بررسي تاثير چرخه هاي عمليات حرارتي بر رفتار شكست و خواص سايشي پوشش زنگ نزن مارتنزيتي 420 NiMo رويه سخت شده به روش جوشكاري زيرپودري بر زير لايه از جنس فولاد 11-5CrMoV21 DIN پرداخته شده است. در اين راستا، پس از اماده سازي نمونه هاي مورد نظر و اعمال چرخه هاي عمليات حرارتي متفاوت، بررسي هاي فازي و ريزساختاري، آزمون سختي، آزمون چقرمگي شكست و آزمون سايش بر روي نمونه هاي مورد نظر انجام شد. بررسي هاي فازي و ريز ساختاري نمونه هاي عمليات حرارتي نشان داد كه چرخه عمليات حرارتي شده در دماي °C1050 فاز فريت دلتا كاهش يافته است. در ادامه جهت تعيين مقاومت به رشد ترك در نمونه هاي مختلف، آزمون چقرمگي شكست توسط نرم افزار ساخته شده با پايتون كه قابليت انجام پردازش تصوير، محاسبات انتگرال J وهمچنين انجام آزمون بازشدگي دهانه ترك بر حسب طول ترك را دارد، انجام شد. رفتار مقاومت به شكست نمونه °C 1050 حاكي از چقرمگي بالاي اين نمونه نسبت به ساير نمونه ها مي باشد. دليل اين امر حذف فاز فريت دلتا از مرزدانه ها و انحلال كاربيد ها بود. همچنين رفتار مقاومت به سايش در دماي بالا اين نمونه به دليل مارتنزيت هاي ريزدانه تمپر شده و نبود فريت دلتا در ساختار مربوطه، موجب به وجود آمدن تريبولايه پايدار بيشتري در سطح سايش شد، كه اين امر موجب بهبود مقاومت به سايش دما بالا شد.
چكيده انگليسي :
In this research, the effect of heat treatment on fracture mechanics behavior and high-temperature wear properties of 420NiMo martensitic stainless steel coating applied using Submerged Arc Welding (SAW) method on a DIN 11-5CrMoV21 steel substrate has been investigated. After preparing the samples and subjecting them to heat treatment cycles at 600, 750, and 1050 °C, phase and microstructural investigations, hardness, fracture toughness and high-temperature wear tests were conducted. The microstructural and phase analysis of heat-treated samples revealed that the quantity of delta ferrite reduced after the 1050 °C heat treatment cycle. In order to measure the crack propagation resistance of the heat treated samples, the fracture toughness was evaluated using an image processing program developed in Python, also capable of conducting J integral calculations, and Crack Tip Opening Displacement (CTOD) based on crack length. The fracture resistance behavior of the sample at 1050 °C indicated a higher toughness compared to the others, a behavior which was attributed to the elimination of the delta ferrite phase from the grain boundaries and the dissolution of carbides. Moreover, fine grains of tempered martensite and the absence of delta ferrite, following heat treatment at 1050 °C, led to the formation of a more stable tribolayer on the wear surface, which enhanced the wear resistance at high temperatures.
استاد راهنما :
عبدالمجيد اسلامي , مهران نحوي
استاد داور :
مسعود عطاپور , مهران نحوي
