بررسی علل تخریب در نگهدارنده فولادزنگ نزن نسوز مورد استفاده در اتمسفر کربورایزینگ قطعات صنعتی

فولادهای زنگ نزن نسوز مقاومت بسیار بالایی در دمای کاری بالا دارند و بطور معمول از آنها برای ساخت قطعات و اجزائی کوره های دما بالا استفاده می شود. در این پژوهش دلایل تخریب نگهدارنده فولاد زنگ نزن نسوز مورد استفاده در کوره کربورایزینگ بررسی شده است. بررسی های چشمی نشان داد که قطعات حاوی ترک های ماکروسکوپی در سطح هستند. نتایج بررسی قطعات توسط مایعات نافذ نشان داده است که ترک های ماکروسکوپی عمود بر راستای طولی قطعه و در اطراف ناحیه شکست متمرکز شده اند. این ترک ها به دلیل تغییرات ساختاری در دمای بالا ایجاد شده اند. نتایج سختی سنجی از سطح مقطع قطعه نشان داد که سختی سطح نمونه نسبت به مغز آن بیشتر است. همچنین نتایج میکروسکوپی نوری و میکروسکوپی الکترونی روبشی نشان داد که در سطح قطعه رسوباتی تشکیل شده اند و مغز قطعه ساختار درشت دانه آستنیتی دارد. بررسی رسوبات توسط آنالیز EDS نشان داد که در سطح رسوبات کاربید کرم تشکیل شده اند و در اثر آن زمینه از کرم تخلیه شده است. این موضوع باعث اکسیداسیون سطحی قطعه شده و موجب ترد شدن فولاد در نواحی سطحی شده است. ادامه فرایند بارگذاری و گرم و سرد شدن مکرر قطعات در نهایت موجب شکست قطعه عمود بر راستای طولی می شود. شکست نگاریقطعات نشان داد که نواحی سطح قطعه دچار شکست ترد و مغز قطعه دچار شکست نرم شده است. با در نظر گرفتن مشاهدات و آنالیز انجام شده، به منظور ممانعت از خوردگی داغ و نفوذ کربن در دمای بالا پیشنهاد می شود از فولادزنگ نزن حاوی آلومینیم و یا آلیاژهای پایه نیکل جهت ساخت قطعه استفاده شود.

کلیدواژه ها:

فولاد زنگ نزن نسوز ، نگهدارنده قطعات ، کربورایزینگ ، علل تخریب ، شکست نگاری