اثر زمان آستنیته‌کردن بر قابلیت ماشین‌کاری چدن نشکن با زمینه دوفازی فریتی- مارتنزیتی

Abstract

در این تحقیق برای دستیابی به چدن گرافیت کروی دوفازی فریتی- مارتنزیتی با قابلیت ماشین‌کاری بهینه، اثر زمان آستنیته‌کردن جزئی بر این ویژگی بررسی شده است. ابتدا چدن نشکن فریتی غیرآلیاژی با ریخته‌گری تهیه شد. سپس ساختار زمینه با حرارت دهی در دمای oC۹۰۰ به مدت ۵ تا ۲۵دقیقه و کوئنچ در آب، به ساختار دوفازی فریتی- مارتنزیتی تبدیل شد. سختی نمونه‌ها با روش سختی سنجی برینل تعیین شد. قابلیت ماشین‌کاری نمونه‌های ریختگی با زمینه فریتی و نمونه‌های با ساختار دوگانه با اندازه‌گیری زبری سطح و نیروی برش مماسی بررسی شد. مطابق نتایج به دست آمده وابستگی درصد حجمی مارتنزیت به زمان آستنیته‌کردن مطابق مدل جانسون- مل- اورامی بود. با افزایش زمان آستنیته جزئی تا ۱۲دقیقه و به تبع آن سختی تا BHN ۱۶۸، زبری سطح افزایش و نیروی برش مماسی کاهش یافت. زبری سطح نمونه دوفازی به‌دست‌آمده با آستنیته به مدت ۱۲دقیقه (حاوی حدود ۳۰% فاز مارتنزیت)، مشابه نمونه فریتی بود اما نیروی برش مماسی آن ۱۶% تا ۲۰% و توان برش ویژه نیز ۱۵% تا ۲۳% کمتر بود. وابستگی نیروی برش مماسی به نرخ پیشروی به صورت یک رابطه توانی با توان ۰/۷۷ و ۰/۷۳به ترتیب برای نمونه دوفازی فریتی- مارتنزیتی و نمونه ریختگی فریتی تعیین شد.