تاثیر افزودن مس بر ریزساختار، سختی و خواص پادمیکروبی فولاد زنگ نزن مارتنزیتی (410s)

Abstract

تاثیر افزودن مس (حدود 5 درصد وزنی) برریزساختار و سختی فولاد زنگ نزن مارتنزیتی (AISI 410s) بوسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ الکترونی عبوری- روبشی و سختی سنجی ویکرز مورد بررسی قرار گرفته و رفتار پادمیکروبی آن بر اساس استاندارد JIS Z 2801:2000 بر علیه باکتری اشرشیاکلی -یکی از باکتری های عامل بیماری انسان- ارزیابی شد. پس از عملیات آستنیته کردن در دمای C° 1050 درون حمام نمک و کوئنچ در روغن، ریزساختار دوفازی مارتنزیت-فریت در تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی فولاد AISI 410s مشاهده شد. افزودن مس به این فولاد (AISI 410s-Cu) سبب حذف فریت و تشکیل ساختار کاملا مارتنزیتی می‌شود. ساختار مارتنزیتی دارای رسوبات غیرهمگن مس نیز هست که در دمای بالا و در مرز دانه‌های آستنیت اولیه تشکیل می‌شوند و وجود آنها برابر تعادل فازی FCC+(Cu) در دمای آستنیته توجیه می‌گردد. پیرسازی فولادهای آستنیته و کوئنچ شده در سه دمای 500، 600 و 700 (C°) و به مدت زمان ثابت یک ساعت درون حمام نمک انجام گرفت. نتایج نشان داد که پیرسازی در دمای C° 500 سبب افزایش سختی فولاد 410s به میزان 30 ویکرز شده ولی سختی فولاد AISI 410s-Cu به میزان 100 ویکرز افزایش می‌یابد. پیرسازی در دماهای 600 و 700 (C°) سبب کاهش سختی می‌شود. تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری و آنالیزهای شیمیایی دقیق، تشکیل رسوبات ریز غنی از مس در فولاد AISI 410s-Cu پیرشده در دمای C°500 را نشان داد. این رسوبات علاوه بر رسوبات مس اولیه بوده و سبب افزایش سختی می‌شوند. پیرسازی در دماهای بالاتر سبب رشد رسوبات و تغییر مورفولوژی آنها شده و اثر استحکام بخشی آنها را کم می‌کند. نتایج آزمون پادمیکروبی نشان دهنده عدم خاصیت پادمیکروبی در فولاد AISI 410s و در مقابل آن خاصیت پادمیکروبی قوی در فولاد AISI 410s-Cu در برابر باکتری اشرشیاکلی می‌باشد.