بررسی خواص مکانیکی و سازوکار شکست قطعات متالورژی پودر تهیه شده از فولادهای نیمه پیش آلیاژ شده

در این تحقیق، خواص مکانیکی و سازوکار شکست دو فولاد کم آلیاژ متالورژی پودر با باندهای نفوذی شامل Distaloy DH و Distaloy HP، مطالعه شده است. برای این منظور، نمونه های استاندارد در دمای 1120 C° به مدت زمان 30 دقیقه درون محیط N₂/H₂ تف جوشی شدند. برای بررسی تاثیر سرعت سرمایش از دمای تف جوشی بر خواص نهایی، دو نرخ سرمایش متفاوت استفاده شد. سپس، آزمون های چگالی سنجی، بررسی های ریزساختاری، شکست نگاری، سختی سنجی، کشش و خستگی بر روی نمونه های استاندارد انجام شدند. بررسی ها نشان داد که میزان حفره ها و مشخصات تخلخل تاثیر قابل توجهی بر خواص مکانیکی فولادهای مورد بررسی دارد، به طوری که افزایش حدود 4/5 درصد در چگالی فولادهای Distaloy DH (با 0/2 درصد کربن) و Distaloy HP، به ترتیب منجر به بهبود استحکام کششی به میزان 44 و 26 درصد و بهبود استحکام خستگی به میزان 55 و 47 درصد در این فولادها شد. افزون بر این، یافته ها نشان دادند که نوع ریزساختار و نحوه ی توزیع فازهای متالورژیکی نقش موثری بر خواص مکانیکی و به خصوص رفتار خستگی، دارند. بهترین خواص در فولاد Distaloy HP با 0/5 درصد کربن و چگالی g/cmᵌ 7/2 با سرعت سرمایش C°/sec 1/2 پس از تف جوشی، مشاهده شد. افزون بر این، مطالعات شکست نگاری نشان دادند که سازوکارهای عمده ی شکست در نواحی رشد ترک در این فولادها عبارتند از شکست انعطاف پذیر (دیمپل)، شکست ترد کلیواژ ( رخ برگی) و تشکیل خطوط مواج.

کلیدواژه ها:

سازوکار شکست ، خواص مکانیکی ، فولادهای نیمه پیش آلیاژ شده