بررسی تاثیر تخلخل و ریزساختار بر خواص مکانیکی چرخ دنده های فولادی متخلخل تف-جوشی شده با باندهای نفوذی

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 ۱۱۲۰°C و اتمسفر حاوی مخلوط گازهای هیدروژن و نیتروژن و به مدت ۳۵ 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 ۵/۴ % چگالی، منجر به بهبود استحکام کششی به میزان ۴۴% و استحکام خستگی به میزان ۵۵% در فولادDistaloy DH با ۲/۰ درصد کربن گردیده است. این مقادیر برای فولاد Distaloy HP به ترتیب ۲۶% و ۴۷% 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 ۵/۰% کربن و چگالیgr/cm۳۲/۷ با سرعت سرد کردن ۲/۱ درجه سانتی­گراد بر ثانیه می­باشد.

کلیدواژه ها:

فولاد ، متالورژی پودر ، خواص مکانیکی ، حفرات ، ریزساختار