Investigation on the Effect of Atmosphere on the Pores of Sintered Astaloy CrM Steel

براي مطالعه‌ي مورفولوژي حفرات در نمونه هاي تف جوشي شده از پودر Astaloy CrM از پردازش تصوير استفاده شد. بدين منظور و براي توصيف مورفولوژي حفرات دو پارامتر فاكتور شكل ((fshape و فاكتور كشيدگي (felong)تعريف شد. اين دوفاكتور شكل هندسي حفرات و ميزان كشيدگي آن‌ها را بيان مي كنند. از طرفي، با تعريف (DC) به عنوان قطر دايره‌ي معادل حفرات اندازه‌ي آنها تعيين شد. تف جوشي در دماي 1200 درجه‌ي سانتي‌گراد و در چهار اتمسفر آمونياك شكسته، آرگون، نيتروژن و خلا انجام گرفت. پس از آماده سازي نمونه ها و تهيه تصاوير به كمك ميكروسكوپ نوري از سطوح مختلف به كمك پارامترهاي تعريف شده مورفولوژي حفرات ارزيابي و مقايسه شدند. بررسي ها نشان از كاهش 20 درصدي قطر دايره‌ي معادل ماكزيمم در نمونه هاي تف جوشي شده در خلا و آمونياك شكسته نسبت به ديگر نمونه ها داشت. هم‌چنين، كاهش درصد حفرات در اين دو اتمسفر نشان از بالاتر بودن چگالي دو نمونه‌ي تف جوشي شده نسبت به اتمسفرهاي آرگون و نيتروژن دارد. با مطالعه ي نتايج كمي fshape و felong در نمونه هاي تف جوشي شده و مقايسه‌ي آنها تاثير قابل توجه اتمسفرتف جوشي بر fshape (فاكتورشكل) حفرات نسبت به felong مشاهده شد. اين اختلاف نشان از تاثير بيشتر اتمسفر تف جوشي بر تغيير شكل حفرات نسبت به هندسه آنها دارد. از طرفي، نتايج بررسي نشان از اهميت اتمسفر تف جوشي بر روي اندازه‌ي حفرات در مقايسه با fshape (فاكتورشكل) داشت. نمونه هاي تف جوشي شده در اتمسفر خلا و آمونياك داراي حفراتي كوچك‌تر و فاكتور شكل نزديك‌تر به يك را نشان داد. نتايج حاصل از آزمون‌هاي كشش و اندازه گيري چگالي مشاهدات انجام شده را تاييد نمود.

Image analysis is used to study the effect of sintering atmosphere and sintering time on the pores morphology of Astaloy CrM. The pores morphology was described by means of some parameters, Circular Diameter (DC)- which shows the diameter of equivalent circle for comparing the pore size, FElongation and FShape- which have different geometrical meanings. The results were interpreted with reference to an elliptical geometry which represents the theoretical shape to which pores tend. Effect of different sintering atmospheres (N2, Cracked Ammonia (NH3), Ar, Vacuum and air) at 1200?C was investigated. The results showed 20% decrease of maximum DC in vacuum and cracked ammonia in comparison with other atmospheres. The pore size measurement by image analyses confirmed the variation of density measured by Archimedes method. Dc was affected by atmosphere more than Fshape and FElongation. Furthermore, Fshape was more sensitive than Felongation to different sintering atmospheres. Mechanical properties of specimens have a significant relation with percentage of pores (porosity) and morphology. Vacuum atmosphere led to more spherical and finer pores. Sintering atmosphere has significant effect on pores size and pore distribution in comparison with other morphological parameters in Astaloy CrM. Differences in FShape and FElongation factors are more observable in large pores (over 75µm2 area) in comparison with smaller ones. Fshape seems to be more suitable than Felongation for evaluating the effect of sintering variables on the evolution of pores morphology.