بررسی علل تابیدگی درحین حملیات مارتمپرینگ روی فولاد گرمکار 1.2344و1.2312

فروش فولاد ابزار گرم کار 1.2344 - فولاد ابزار 1.2312 ((بهترین قیمت))

بررسی علل تابیدگی در حین عملیات حرارتی مارتمپرینگ روی صفحات کم ضخامت دو نوع فولاد گرم کار DIN1.2344 و DIN1.2312

تابیدگی و اعوجاج قطعات در حین عملیات حرارتی همیشه به عنوان یک مشکل جدی وجود داشته است. و این مشکل روی مقاطع کم ضخامت بیشتر بروز می کند. در این پژوهش روشی ارایه می گردد تا علاوه بر به دست آوری خواص مکانیکی مطلوب. در فرآیند عملیات حرارتی مارتمپرینگ، کمترین میزان تغییر در ابعاد نیز حاصل شود. یا رویکرد بررسی علل و نیل به حداقل تابیدگی و اعوجاج، از دو نوع فولاد ابزار گرم کار با ضخامت های مختلف استفاده شد. پس از انجام آزمایشات متعدد سیکل مارتمپرینگ پله ای حاصل گردید، تا حداقل میزان تابیدگی و تغییر در شکل هندسی را به همراه داشته است.

کلمات کلیدی: عملیات حرارتی، فولاد گرم کار، مارتمپرینگ، تابیدگی و اعوجاج.

فولادها به عنوان مواد پلی مورفیسم این امکان را دارند. که با انجام عملیات حرارتی مناسب روی آنها به بهترین خواص مرتبط با عملکرد دست پیدا کنند. ولی عملیات حرارتی روی نمونه های فولادی کم ضخامت جهت افزایش میزانی سختی-که اغلب باعث مقاومت به سایش نیز می گردد. تابیدگی و اعوجاجی را به همراه دارد.

که در بسیاری موارد باعث معیوب شدن قطعات می گردد [1]. به عنوان نمونه مدل های ریختگری در فرآیند قالب گیری، بخصوص قالب گیری ماشینی-بدلیل در معرض قرارگیری پاشش ماسه. به صورت مستمر، دچار سایش می گردند. و به منظور افزایش مقاومت به سایش و در نهایت افزایش عمر مفید مدل های ریختگری می توانیم آنها را از جنس فولادی تهیه. و در پروسه عملیات حرارتی با افزایش میزان سختی به افزایش مقاومت به سایش آنها کمک کنیم.

اما بدلیل دقت ابعادی بالای این صفحه مدل ها و داشتن تلرانس های محدود، امکان انجام عملیات حرارتی روی آنها وجود ندارد. زیرا تابیدگی و اعوجاج یاد شده باعث از بین رفتن دقت های ابعادی می گردد. در بسیاری از موارد با در نظر گرفتن اضافات تراش برای بعد از عملیات حرارتی. تابیدگی های به وجود آمده را با ماشین کاری اصلاح می کنند. این روش به دلیل دشوار بودن باربرداری بعد از سخت شدن-بخصوص در قطعات پیچیده-روش مناسبی نیست. و در صورت انجام، بسیار وقت گیر و همراه با هزینه های ماشین کاری زیادی است [2].

از آنجایی که مواد بر اثر حرارت دچار تغییر در خواص ذاتی خود شامل خواص متالورژیکی و مکانیکی می گردند. بنابراین ممکن است تحت شرایطی که بر آنها حاکم می گردد. رفتاری متناسب با ویژگی های جدید ارائه دهند. تغییر شکل یا اعوجاج یعنی تغییر در ابعاد و شکل هندسی قطعه. که در اثر تغییر حجم حاصله از دگرگونی فازها و یا تنش های حرارتی و ساختاری رخ می دهد. اعوجاج مخصوصاً در هنگامی که گرم کردن قطعه نامنظم و سریع باشد. یا وضع قرار گیری قطعه در کوره یا هنگام سرد شدن ناقض و نامناسب باشد، پیش می آید. از طرفی باید دقت داشت که عمل سرمایش آرام و تدریجی باشد تا از ایجاد تنش های پسماندی. که به دلیل وجود گرادیان های دمایی به وجود می آیند، جلوگیری شود. با این وجود جلوگیری از اعوجاج قطعات طول و نازک بسیار مشکل است [3].

لذا هدف از این پژوهش بررسی علل مرتبط با شکل گیری تابیدگی در حین عملیات حرارتی. و ارائه راه حلی برای رسیدن به کمترین مقدار تابیدگی است. تا پس از عملیات حرارتی یا نیازی به ماشینکاری نباشد و یا با حداقل باربرداری نتیجه مطلوب حاصل گردد. از آنجا که عدم یکنواختی در شیب های حرارتی هنگام گرم و سرد شدن قطعه یکی از دلایل تابیدگی در عملیات حرارتی می باشد [4]، لذا پروسه ((مارتمپرینگ)) جهت به حداقل رسانیدن شیب های حرارتی و یکسان شدن دما در سطح و مغز قطعه، انتخاب گردید.

بنابراین چشم انداز این پژوهش روی ((صفحه های فولادی با ضخامت کم)) چنین تعریف گردید:

1- انتخاب مناسب ترین مواد از نظر ترکیب شیمیایی جهت کاهش میزان تابیدگی و اعوجاج.

2-انتخاب بهترین پروسه عملیات حرارتی برای کاهش میزان تابیدگی و اعوجاج.

3- در نظر گرفتن اثر ضخامت با توجه به نسبت مستقیم بین اندازه ضخامت و میزان تابیدگی.

روش تحقیق

با توجه به اینکه، فولادهایی برای مارتمپرینگ مناسب اند که نه تنها نسبت به محصولات حاصل از دگرگونی آستنیت. در دمای بالا (فریت و پرلیت)، بلکه نسبت به تشکیل بینیت که ممکن است در دماهای بالافاصله قبل از Ms تشکیل شوند. نیز دارای سختی پذیری خوبی باشند؛ فولادهایی را می توان مارتمپر کرد که سختی پذیری آنها آنقدر زیاد باشد که کاهش آهنگ سردکنندگی محیط را نیز جبران کنند [5]. لذا از دو نوع فولاد ابزار گرم کار 1.2344 و 12312 با ترکیب شیمیایی نشان دهی گردید در جدول 1 استفاده شد.

تهیه نمونه به صورت ورق های کم ضخامت، تنش گیری و عملیات حرارتی مارتمپرینگ؛ سه مرحله اصلی روش آزمون بوده است. پس از هر مرحله نمونه ها توسط دستگاه CMM کنترل ابعادی شدند. کنترل پارامترهای طول، عرض، ضخامت و میزان تختی طبق استاندارد SIO1101 2006 که [6،7] انجام گردید.

مرحله اول، نمونه ها به صورت ورق هایی با ضخامت کم طبق استاندارد ISO229:1973 [8] ماشینکاری شدند. جهت بررسی تأثیر ضخامت روی تابیدگی، نمونه هایی با ضخامت های مختلف مهیا شد. جدول 2 این امر را نشان می دهد.

مرحله دوم، تنش گیری نمونه ها در کوره موفلی، نمونه ها ابتدا به درجه حرارت 700 درجه سانتی گراد رسیدند. سپس کاهش دما تا 550 درجه سانتی گراد به صورت کاملاً تعادلی رسیدند. و پس از یک ساعت ماندگاری درون کوره به درجه حرارت محیط رسیدند. و پس از آن نمونه ها توسط دستگاه CMM کنترل ابعادی شدند.

بررسی علل تابیدگی

مرحله سوم، انجام عملیات حرارتی مارتمپرینگ. از جمله خصوصیات کوره های حمام نمک جلوگیری از تغییر ترکیب شیمیایی قطعه با انتخاب نمک مناسب می باشد. اگرچه سطح قطعه در تماس با نمک قرار می گیرد. ولیکن دمای کل قطعه با سرعت یکسان تغییر پیدا می کند. نمونه ها در کوره G.S430/R2 پیشگرم و پس از آن در کوره G.S520/R2 آستنیته شدند. نمونه های 1.2344 در کوره G.S430/R2 و نمونه های 1.2312 در کوره AS140 مارتمپر شدند. و پس از آن به درجه حرارت محیط رسیدند. سیکل های مختلف مارتمپرینگ روی نمونه ها انجام شد تا سیکل پله ای مورد حاصل حداقل میزان تابیدگی را نشان می داد (شکل 1و2).

پس از مارتمپرینگ سختی نمونه ها اندازه گیری و در کنار سیکل مارتمپرینگ مورد حاصل. تأثیر ترکیب شیمیایی و تأثیر ضخامت روی فاکتور تابیدگی و اعوجاج مورد بررسی قرار گرفت (جدول 3 و 4).

نحوۀ شارژ کوره (چیدمان قطعات در کوره) و نحوۀ کوئینچ کردن می تواند تأثیر زیادی روی میزان تابیدگی داشته باشد. بهتر است قطعات از مقاطع ضخیم و بر حسب شکل قطعات کاملاً عمود وارد محیط خنک کننده شوند. و هنگام شارژ طوری در کوره قرار گیرند که در حین گرم شدن تمایل به تغییر شکل نداشته باشند. زیر قطعات می بایست پر باشد. در رابطه به دمای تنش گیری قابل ذکر است که هرچه دمای بیشتری بتوانیم برای تنش گیری انتخاب کنیم. طوریکه در ساختار تغییر ایجاد نشود (زیر تحول دمای یوتکتوئیدی) تابیدگی در حین عملیات حرارتی کمتر خواهد بود.

استیل دی (Steel day)

با سالها تجربه در زمیه عرضه و توزیع انواع استیل بگیر و استیل نگیر. و همچنین انواع فولادهای نسوز و فولادهای دریایی و ساختمانی توانسته است رضایت مشتریان خویش را فراهم نماید. زیرا کارشناسان مجرب استیل دی آماده اند تا در زمینه مشاوره و ارائه دادن بهترین پیشنهادات خرید محصول به مشتریان عزیز خدمات رسانی نمایند.
صنعتگر محترم و گرامی از اینکه استیل دی را جهت خرید فولاد آلیاژی مورد نیاز خویش انتخاب می نمایید از شما سپاسگزاریم.
تمام محصولات استیل دی بر حسب نوع کالا دارای گواهینامه ها و آنالیزهای معتبر داخلی و خارجی می باشند.

ارتباط با ما:

09922704358

02166396590

واتس آپ: 09922704358

ارتباط با ما در شبکه های اجتماعی (با کلیک بر روی لینک های زیر به ما بپیوندید)

https://t.me/steel_day تلگرام

https://www.instagram.com/steel_day.ir اینستاگرام

https://twitter.com/MDlakan توییتر

pinterest پینترست

ایمیل: [e-mail]

اثر فرآیند مارتمپرینگ پله ای وناهمسانگردی برمیزان تابیدگی و اعوجاج فولاد ابزار گرمکار

قروش فولاد ابزار گرم کار ((بهترین قیمت))

اثر فرآیند مار تمپرینگ پله ای و ناهمسانگردی بر میزان تابیدگی و اعوجاج فولاد ابزار گرم کار نورد سرد شده

در این تحقیق نقش ناهمسانگردی ساختاری ناشی از نورد سرد بر میزان تابیدگی و اعوجاج یک فولاد ابزار گرم کار. مورد استفاده در قالب سازی قبل و بعد از عملیات حرارتی سخت کاری مورد مطالعه واقع شد. برای عملیات سخت کاری از فرآیند مارتمپرینگ پله ای استفاده شد. میزان تاپیدگی در سه وضعیت شامل پس از ماشین کاری. پس از تنش گیری و پس از مارتمپرینگ از طریق فاکتور تختی مورد سنجش واقع شد. به منظور بررسی تأثیر ناهمسانگردی بر میزان اعوجاج فولاد، نسبت به جهت نورد نمونه هایی در سه وضعیت هندسی تهیه شدند.

میزان تابیدگی در نمونه ها قبل از مارتمپرینگ بسیار ناچیز و تابع جهت گیری نمونه ها نبوده و یک خاصیت همسانگرد می باشد. نتایج نشان داد که انجام مارتمپرینگ موجب اعوجاج فولاد میشود و این تابیدگی به نسبت به هندسه نمونه برداری متفاوت است. که مبین آن است که تابیدگی در فولادی سخت می باشد یک خصوصیت ناهمسانگرد است. کمترین اعوجاج مربوط به نمونه هایی بود که عمود بر جهت نورد ایجاد و مهیا بودند. اندازه گیری سختی نمونه ها نشان داد که بر خلاف تابیدگی. سختی قبل و بعد از سخت کاری یک ویژگی همسانگرد و مستقل از جهت نمونه برداری است.

واژه های کلیدی: عملیات حرارتی، مارتمپرینگ، اعوجاج، ناهمسانگردی ساختاری، تختی

In this Investigation, the role of the structural anissotropy due to cold rolling on the distortion value of hot work tool steel employing in moulding before. and after the hardening heat treatment was studied For the hardening treatment. was used a step martempering process. Distortion amount was calculated by flatness factor in 3 state; machining after stress relief treatment and after martempering. Fo purpose of the consideration of the an-isotropy effect on the steel distortion, dependent on the rolling direction, were prepared samples in 3 geometrical states.

before martempeting the distortion value of sample is very low and negligible. It is also Independent on the sampling direction. Thus it is an isotropic characteristic. Results revealed the distortion is induced in the mar-tempered steel. it is also signiflcantly different in various directions of sampling. It is implied that in the hardened steel, distortion is an anisotropic property. The lowest distortion is belonging to sample which is perpendicular to rolled direction. Hardness measurement shows that This specification is an isotropic property both before and after hardening and is not affected by the geometrical direction of sampling.

از آنجا که تابیدگی و اعوجاج در حین عملیات حرارتی همیشه به عنوان یک مشکل جدی وجود داشته است. لذا نیاز است با شناخت و بررسی عوامل مرتبط با این مشکل بتوان به ارائه راهکارهایی مناسب برای به حداقل رسانیدن تابیدگی. در حین عملیات حرارتی قطعات دست یافت. شیب حرارتی ایجاد شده در قطعات در حین عملیات حرارتی به واسطه انتقال حرارت متفاوت در نقاط مختلف قطعه از اصلی ترین دلایل اعوجاج قطعات فولادی محسوب می شود [1-3]. از این رو، استفاده از سیکل های حرارتی که این شیب را به حداقل برساند. می تواند راهکاری مفید در جهت کاهش و حذف این مشکل باشد. انجام فرآیند مارتمپرینگ فولاد در صورت امکان یکی از روش های عملیات در راستای این امر می تواند باشد [4].

ترکیب شیمیایی فولاد در کیفیت ساختاری آن که تحت تأثیر روش تولید آن می باشد قابلیت انتقال حرارت و در نتیجه میزان تابیدگی در حین عملیات حرارتی آن مؤثر است [5-7]. فولادهای ریختگی به علت وجود مشکلات ریخته گری در ساختارشان در مقایسه با فولادهای نورد شده از استعداد بیشتری برای بروز تابیدگی در حین عملیات حرارتی برخوردارند [8-9]. از این رو، در کارکردهایی که برای رسیدن به خواص مکانیکی مطلوب نیاز به عملیات حرارتی سخت کاری است و نیز با رویکرد کاهش اعوجاج و تابیدگی در قطعات صنعتی از فولادهای نورد شده استفاده می گردد [10].

اثر فرآیند مارتمپرینگ

در حین عملیات حرارتی فولادهای ابزار دو گونه اصلی اعوجاج و تغییر ابعادی رخ می دهد. که شامل تغییر در اندازه و شکل است. تغییر در اندازه مربوط به تغییرات حجمی است که ناشی از انبساط و انقباض های حرارتی. و نیز تغییرات در ساختار کریستالی به واسطه استحاله های فازی صورت می پذیرد حین عملیات حرارتی است. در حالی که اعوجاج شکلی عمدتاً ناشی از خمش و پیچش است [11 و 12]. نسبت به نوع استحاله صورت می پذیرد تغییر حجم متفاوت است.

که این خود تحت تأثیر حجم مخصوص فازهای مختلف در فولاد است [13 و 14]. همچنین علاوه بر نوع فاز، ترکیب آن نیز بر حجم مخصوص آن اثرگذار است. مثلاً مقدار کربن محلول در آستنیت و مارتنزیت تأثیر قابل توجهی بر حجم مخصوص لذا میزان تابیدگی پس از عملیات حرارتی دارد [14 و 16]. با وجود آنکه عملیات حرارتی مناسب بر مبنای در تغییرات فیزیکی و استحاله های فازی توام با سخت کاری. تغییرات ابعادی را به حداقل رسانی یا جبران می کند. ولی با این حال پیش بینی دقیق تغییرات ابعادی. در اثر سخت کاری به ویژه در قطعات با اشکال پیچیده نیاز به بررسی های دقیق دارد.

لذا، تشخیص ویژگی های فرآیند کوئنچ و مدل سازی ریاضیاتی فرآیند عملیات حرارتی به منظور پیش بینی اعوجاج و تنش های پس ماند حائز اهمیت است [17-23]. به طور مثال Denis و همکاران [24 و 25] اثرات تنش را روی سینتیک استحاله فازی و پلاستیسیته ناشی از استحاله مطالعه کرده اند. Inoue و همکران [26] رابطه بین تنش های پس ماند و استحاله فازی را بررسی نموده اند. استحاله و اعوجاج در حین کوئنچ در روغن برای فولاد AISI 5120 اشاره کرد [27].

استیل دی (Steel day)

با سالها تجربه در زمیه عرضه و توزیع انواع استیل بگیر و استیل نگیر. و همچنین انواع فولادهای نسوز و فولادهای دریایی و ساختمانی توانسته است رضایت مشتریان خویش را فراهم نماید. زیرا کارشناسان مجرب استیل دی آماده اند تا در زمینه مشاوره و ارائه دادن بهترین پیشنهادات خرید محصول به مشتریان عزیز خدمات رسانی نمایند.
صنعتگر محترم و گرامی از اینکه استیل دی را جهت خرید فولاد آلیاژی مورد نیاز خویش انتخاب می نمایید از شما سپاسگزاریم.
تمام محصولات استیل دی بر حسب نوع کالا دارای گواهینامه ها و آنالیزهای معتبر داخلی و خارجی می باشند.

ارتباط با ما:

09922704358

02166396590

واتس آپ: 09922704358

ارتباط با ما در شبکه های اجتماعی (با کلیک بر روی لینک های زیر به ما بپیوندید)

https://t.me/steel_day تلگرام

https://www.instagram.com/steel_day.ir اینستاگرام

https://twitter.com/MDlakan توییتر

pinterest پینترست

ایمیل: [e-mail]