امكان تشخيص آخال‌هاي سولفيد منگنزي با استفاده از بررسي‌هاي مخرب و غيرمخرب

Detectability of Elongated Nanganese Sulfide Inclusions using Destructive and Non-destructive Tests

در اين تحقيق با استفاده از آزمايش‌هاي مخرب (متالوگرافي، كشش، خستگي و استخراج شيميايي) و غيرمخرب (فراصوتي) امكان رويت آخال‌هاي بلند سولفيد منگنزي در دو فولاد نورد كنترلي‌شده N355S و 100-HSLA بررسي شد. عليرغم اينكه بررسي‌هاي فراصوتي فولادها حاكي از وجود آخال‌هاي بلند در فولاد N355S و عدم وجود آن‌ها در مورد فولاد 100-HSLA بود، ليكن بررسي‌هاي دقيق ميكروسكوپي آن‌ها وجود آخال‌هاي بلند سولفيد منگنزي را در هر دو فولاد نشان داد. بطوريكه در هر دو فولاد آخال‌ها طول مشابه و بلندي در حدود 200 ميكرومتر با ضخامت‌هاي متفاوت حدود 5 ميكرومتر در مورد فولاد N355S و كمتر از يك ميكرومتر در مورد فولاد 100-HSLA داشت. نتيجه جالب توجه تحقيق حاضر همخواني نتايج بررسي‌هاي فراصوتي با شكست‌نگاري آزمايش‌هاي كشش و خستگي امتداد ضخامت اين دو فولاد است. در مورد فولاد N355S در سطح شكست نمونه‌هاي كشش و خستگي آخال‌هاي بلند سولفيد منگنزي به وضوح رويت شد ليكن در سطح شكست هيچكدام از نمونه‌هاي كشش و خستگي فولاد 100-HSLA آخال رويت نشد. همچنين آخال‌هاي سولفيدي فولاد شناسايي‌شده با آزمايش فراصوتي به صورت كامل ترسط روش‌هاي شيميايي استخراج شده و با ابعاد آنها، دقت و صحت روش فراصوتي كاملاً تاييد شد.

In the current study the possibility of observing elongated manganese sulfide inclusions was evaluated in two of controlled rolled S355N and HSLA-100 steels using both destructive (metallography, chemical extraction, short transverse tensile and fatigue) and non-destructive (ultrasonic) tests. Ultrasonic studies of steels revealed existence of elongated manganese sulphide inclusions in S355N and their absence in HSLA-100 steel. However, precise microscopic examinations revealed the elongated manganese sulfide inclusions in both steels with almost same (200 m) lengths but different thicknesses, i.e. about 5 m in S355N steel and less than 1 m in the case of HSLA-100 steel. The interesting result of the current study was conformity of ultrasonic study’s results with fractography of short-transverse tensile and fatigue specimens. In the case of S355N steel, elongated and thick manganese sulfide inclusions was observed obviously on the fracture surface of both tensile and fatigue test specimens. However, any inclusion was not observed on none of tensile or fatigue fracture surfaces. Surprisingly, very large and elongated manganese sulfide inclusions was observed by chemical extraction of S355N steel which confirmed the accuracy and validity of the ultrasonic test results in non-destructive detection of elongated manganese sulfide inclusions in steels.