دانیال یوسف پور - دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مواد، دانشکده مهندسی مواد و صنایع، دانشگاه صنعتی نوشیروانی، بابل
مجید عباسی - دانشیار، دانشکده مهندسی مواد و صنایع، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
مجتبی جواهری - کارشناس ارشد مهندس مواد، واحد طراحی و تکنولوژی شرکت ریخته گری فولاد طبرستان، مازندران، ایران

در این تحقیق، اثر منگنز بر ریزساختار انجمادی چدن با گرافیت های کروی با استفاده از روش های تجربی و نرم افزار JMatPro بررسی و ارزیابی شد. به این منظور نمونه های چدن با مقادیر مختلف ۰.۵، ۵، ۱۱ و ۱۷ درصد وزنی منگنز به روش ریخته گری در ماسه تولید شد. مشخصه های ریزساختار مانند نوع فازهای موجود، تعداد کره های گرافیتی، میزان کرویت کره های گرافیتی و کسر حجمی کاربیدها و گرافیت با استفاده از میکروسکوپ نوری مجهز به نرم افزار پردازش تصویر MIP۴‎، میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به EDS و سختی سنجی برینل بررسی شد. در ادامه با استفاده از داده های نرم افزار JMatPro و پردازش آن، چگونگی جدایش منگنز و تحلیل فازی در دماهای مختلف انجماد بررسی شد. مشاهدات میکروسکوپی نشان داده است که حضور منگنز با مقادیر ۵، ۱۱ و ۱۷ درصد وزنی در چدن سبب کاهش دماهای بحرانی انجماد، ایجاد کاربیدهای یوتکتیکی، کاهش اندازه و تعداد کره های گرافیتی در ریزساختار نهایی می شود. ارزیابی کمی گرافیت ها نشان داد که تعداد و درصد کرویت آنها با افزایش مقدار منگنز تا ۱۷ درصد وزنی به ترتیب تا حدود ۶۰ و ۲۸ درصد کاهش می یابد. نتایج بررسی جدایش عناصر منگنز و کربن در حین انجماد با نرم افزار JMatPro نشان داده است که با افزودن ۵ تا ۱۱ درصد وزنی می توان به زمینه آستنیتی با ترکیب مشابه فولادهای آستنیتی منگنزی به همراه توزیع مناسب تری از گرافیت های کروی شده و کاربیدها دست یافت. 

چدن منگنزی با گرافیت کروی, نرم افزار JMatPro, جدایش, منحنی انجماد