بررسی تاثیر افزودنی های CeO2 و Hf به عنوان جوانه زا بر میکروساختار و سختی فولاد آستنیتی منگنزی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد،دانشگاه صنایع و معادن ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده‌ی ‏مهندسی مواد و متالورژی دانشگاه علم و صنعت ایران‏

3 استاد، دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه علم و صنعت ایران

doi
10.22034/frj.2022.314453.1144
چکیده

فرآیند ریزدانه‌سازی با اعمال روش‌های عملیات حرارتی نمی‌تواند به طور موثری برای فولادهای تک فاز آستنیتی از جمله فولادهای هادفیلد به کار گرفته شود. دیگر روش‌های جوانه‌‌زنی‏ مانند روش‌های ترمومکانیکی، انرژی، هزینه و پیامدهای زیست محیطی بیشتری به همراه دارند. در این مقاله عوامل جوانه‌زای مبتنی بر عناصر کمیاب خاکی (REM) و به طور خاص 2CeO و Hf  به صورت ریختگی و با مقادیر 0 ، 05/0 و 1/0 درصد وزنی 2CeO و همچنین 0 و 05/0 درصد وزنی Hf در یک دمای بارریزی ثابت به یک فولاد هادفیلد ریختگی افزوده شد. بررسی‌های میکروسکوپ نوری، XRD و SEM به منظور تحلیل ریزساختار مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان از تاثیر مقدار جوانه‌زا بر اندازه‌ی دانه‌های آستنیت، جدایش، کاهش 80/42% فاصله‌ی ‏بین لایه‌ای پرلیت نسبت به نمونه‌ی ‏پایه، کاهش میکروحفرات انقباضی و افزایش سختی این فولادها علی‌رغم تغییر اندک خواص مکانیکی داشت. بررسی اندازه دانه، کاهش 38/6 % اندازه دانه در نمونه‌ی حاوی 2CeO wt% 1/0 نسبت به نمونه‌ی ‏پایه را نشان می‌دهد. تغییرات مقدار سختی در فولادهای جوانه‌زنی شده نسبت به فولاد پایه شاهد افزایش 95/80 درصدی در حالت ریختگی است که این شاخصه با توجه به لزوم دارا بودن خواص بالای ضد سایش در این فولادها به شکل ویژه‌تری حائز اهمیت است.