شناسايي كاربيد هاي فولاد هاي مقاوم به حرارت به روش استخراج فازي

Carbide characterization of two cast heat resistant alloys by phase extraction method

در اين تحقيق دوآلياژ مقاوم به حرارت 25Cr-35Ni و 30Cr-48Ni-5W كه به مدت 8 سال در دماي سرويس 1050°C پير شده اند، مورد بررسي قرار گرفتند. جهت شناسايي كاربيد ها ي موجود در ريزساختار از تصاوير الكترون برگشتي (BSE) و پراش اشعه ايكس (XRD) استفاده شد. از آن جايي كه مقدار كاربيد ها در ريزساختار نسبت به زمينه، كمتر از 5% بودند، لذا نتايج XRD هيچ كاربيدي نشان نداد و فقط پيك هاي مربوط به آستنيت (زمينه) را نشان داد. براي رفع اين مشكل از روش استخراج فازي استفاده شد. يعني ابتدا زمينه آستنيتي در يك محلول اسيدي كاملاً حلگرديد و سپس كاربيد هاي باقي مانده فيلتر شده و از محلول جدا شدند. آناليز XRD كاربيدهاي باقي مانده از آلياژ 25Cr-35Ni ، حضور كاربيد هاي M23C6 و NbC را كاملاً تاييد نمود. اما نتايج XRD كاربيد هاي باقي مانده از آلياژ 30Cr-48Ni-5W ، تنها پيك هاي M23C6 را نشان داد. در حالي كه تصاوير BSE حضور M6C را نيز نشان مي دادند. بررسي ها نشان كه دليل عدم ظاهر شدن پيك هاي M6C ، پايين بودن درصد اين فاز نسبت به مقدار بالاي M23C6 در ريزساختار آلياژ 30Cr-48Ni-5W و نيز حضور M23C6 و M6C در كنار هم مي باشد.

In this study 25Cr-35Ni and 30Cr-48Ni-5W cast heat resistant alloys which have been aged at service temperature about 1050° C for 8 years, were investigated. To characterization of carbides in microstructure of these alloys, back scattered electron (BSE) images of scanning electron microscope (SEM) and X-ray diffraction (XRD) analysis was used. Where the amount of carbide in the microstructure to the field was less than 5%, therefore XRD results did not show any carbide peak only about austenite (background) showed. To solve this problem phase extraction method was used. First, the austenite matrix in a acidic solution were completely resolved and carbides of remaining solution was filtered and separated. XRD analysis of remained carbides of 25Cr-35Ni alloy, presented the M23C6 and NbC carbides. However, XRD results of remained carbide alloy 30Cr-48Ni-5W, showed only M23C6. While the evidences of BSE images showed M6C. Finally the studies showed that the disappearance of peak M6C, is because of low percentage of this phase to the high amount of M23C6 ratio in microstructure of 30Cr-48Ni-5W alloy and coexistence of M23C6 and M6C is.