اثر استفاده از تسهیل گر بر پوششهای کاربید کروم-وانادیم تشکیل شده در فولاد ابزار D2 به روش نفوذ فعال حرارتی : محبوبه برسلانی
سال نشر :
1397
صفحه شمار:
71ص
یادداشت
چکیده
با توجه به خواص فیزیکی و مکانیکی بسیار خوب لایههای کاربیدی و به دلیل افزایش سختی و بهبود مقاومت به سایش و همچنین مقاومت به خوردگی این لایهها، ایجاد این پوششهای کاربیدی در صنعت، از اهمیت زیادی برخوردار هستند. پوششهای کاربیدی با روش واکنش نفوذ حرارتی نسبت به روشهای عملیات حرارتی سختکاری متداول همچون کربندهی و نیتروژندهی نه تنها منجر به سختی بالاتری برای قطعه می¬شوند، بلکه ایجاد آن نیاز به زمان و هزینه کمتری نیز دارد.
در این پژوهش به انجام عملیات واکنش نفوذ حرارتی بر روی نمونه¬های از فولاد ابزار سردکار D2 پرداخته شد. در گام نخست به منظور رسیدن به پوشش با شرایط مناسب، درصدهای وزنی متفاوت فروآلیاژ شامل 8، 12، 16، 20 و 24 درصد وزنی فروکروم و فرووانادیوم (با نسبت 1 به 1) استفاده شد. به این ترتیب که نمونه¬ها در حمام نمک شامل بوراکس به همراه مقادیر مختلف فروآلیاژ و 3 درصد وزنی پودر آلومینیوم در دمای 1000 درجه سانتیگراد و زمان 6 ساعت تحت عملیات واکنش نفوذ حرارتی قرار داده شدند. در ادامه نمونه¬ها در دمای 1070 درجه سانتیگراد به مدت 30 دقیقه آستنیته و نهایتاً در روغن کوئنچ شدند. آنالیزهای ریزساختاری پوشش¬ها با استفاده از میکروسکوپ¬های نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی، پراش اشعه ایکس و میکروسختی سنجی نشان دادند که بهترین شرایط پوشش با سختی HV1/2436 و ضخامت μm 63/10 از حمام حاوی 16 درصد وزنی فروآلیاژ (8 درصد وزنی فروکروم+ 8 درصد وزنی فرووانادیم) حاصل شده است. در گام بعدی به بررسی اثر میش متال به عنوان تسریع کننده فرایند پوششدهی پرداخته شد. به این ترتیب که حمام نمک 16 درصد وزنی فروآلیاژ با 3 و 4 درصد وزنی کاتالیست میشمتال در دمای 1000 درجه سانتیگراد و زمان¬های مختلف 1 تا 4 ساعت، مورد بررسی قرار گرفت. نتیجه حاصل شده از بررسی در این بخش نشان داد که استفاده از حمام نمک با 4 درصد میش متال برای مدت زمان 4 ساعت با ایجاد سختیHV 2671و ضخامت μm 56/10، به عنوان پوشش با بالاترین سختی و ضخامت می¬باشد. نهایتاً این پژوهش نشان می¬دهد که استفاده از 4 درصد وزنی میش متال در ترکیب حمام نمک مذاب، با حفظ کیفیت پوشش، زمان عملیات واکنش نفوذ حرارتی را کوتاهتر می¬کند.
کلمات کلیدی: پوشش کاربید کروم-وانادیوم، فرایند نفوذ فعال حرارتی، میش متال، فولاد ابزار D2