بررسي منحني سرد شدن چدن و تأثير منگنز بر خواص آن

با توجه به كار برد وسيع چدنهاي خاكستري در صنايع كه مي تواند جايگزين مناسبي براي برخي از فولادها باشد لذا اهميت اين موضوع سبب گرديده كه در اين زمينه تحقيقات فراواني صورت گيرد. منگنز از عناصر آلياژي اصلي در ساختار چدن مي باشد. نقش اصلي منگنز در تركيب چدن خنثي كردن اثرات مخرب گوگرد مي باشد. منگنز با گوگرد تركيب شده و سولفيد منگنز توليد كه به مقياس زيادي وارد سرباره مي شود. در اين تحقيق تأثير درصدهاي مختلف منگنز (445/ 0 تا 092/ 1 درصد) بر منحني‌هاي سرد شدن، ريز ساختار و خواص چدن خاكستري بررسي شده است. نتايج نشان مي‌دهندكه در چدني با كربن معال 8/ 3 درصد و مقدار متوسط گوگرد 047/ 0 درصد با افزايش درصد منگنز تا 661 /0 درصد دماي يوتكتيك افزايش مي‌يابد و با افزايش بيشتر درصد منگنز دماي يوتكتيك كاهش مي‌يابد ولي دماي يوتكتوئيد با افزايش درصد منگنز همواره كاهش مي‌يابد. همچنين افزايش درصد منگنز تا 661/0 درصد سبب افزايش درصد حجمي گرافيت‌ها و درصد گرافيت‌هاي نوع A شده و با افزايش بيشتر درصد منگنز موارد مذكور كاهش مي‌يابند. همچنين با افزايش درصد منگنز طول لايه‌هاي گرافيت‌ كاهش يافته ولي ضخامت آنها تغيير محسوسي نمي‌كند و با افزايش درصد منگنز تا 760/0 درصد تعداد سلول‌هاي يوتكتيك بر واحد سطح افزايش مي‌يابد. تغييرات درصد منگنز تأثيري بر فاصله بازوهاي دندريتي ندارد ولي با افزايش درصد اين عنصر ميزان پرليت در ساختار چدن خاكستري افزايش مي‌يابد. عمق تبريد با افزايش درصد منگنز تا 661/0 درصد كاهش و دانسيته چدن با افزايش درصد اين عنصر همواره كاهش مي‌يابد. نتايج آزمايشات كشش و سختي سنجي روي نمونه‌‌هاي چدني نشان داد كه افزايش درصد منگنز سبب افزايش سختي، استحكام تسليم، استحكام نهايي و مدول كشساني چدن شده و نسبت استحكام به سختي را كاهش مي‌دهد.