بررسي اثر متقابل ريزساختار، سختي زمينه و ناخالصي بر رفتار خستگي فولاد

حضور ناخالصي‌هاي غير فلزي و تأثير آن‌ها بر خواص مكانيكي فولادهاي تجاري امري انكار ناپذير است. مطالعات نشان مي‌دهند كه در حضور اين ناخالصي‌ها، خواص خستگي فولاد دچار افت چشمگيري مي‌شود. در حقيقت، تمركز تنش حاصل از ناخالصي‌ها در حين سيكل‌هاي خستگي بسيار زياد بوده كه نهايتاً ترك‌هاي خستگي از آن‌ها شروع و رشد مي‌نمايند. ولي آنچه كه مسلم است، رفتار و نيز ميزان مقاومت فولاد در برابر ايجاد ترك‌هاي خستگي، با تغيير استحكام دستخوش تغيير مي‌شود. در اين پژوهش، اثر ناخالصي‌هاي غيرفلزي بر خستگي فولاد با تغييرات سختي آن به وسيله آزمايشات خستگي و نيز روابط موراكامي بررسي شده است. در اين راستا، چند فولاد آلياژي با عمليات حرارتي‌هاي مختلف به سختي و استحكام‌هاي متفاوت رسيده و تحت آزمايش خستگي قرار گرفتند. مشاهدات سطوح شكست به وسيله ميكروسكوپ روبشي الكتروني نشان داد كه ناخالصي‌هاي غيرفلزي در تمام فولادها از عوامل مهم شروع ترك خستگي هستند. محاسبه فاكتور شدت تنش ناخالصي‌ها و نيز فاكتور شدت تنش بحراني هر فولاد به وسيله روابط موراكامي، اثر ناخالصي‌ها در سختي‌هاي مختلف فولاد را به خوبي نشان داد.