تاثير دما و زمان عمليات آستمپرينگ بر ريزساختار و سختي فولاد بينيتي سيليسيم‌دار

Effect of Austempering Time and Temperature on the Microstructure and Hardness of Bainitic Silicon Steel

در اين تحقيق، تاثير زمان و دماي عمليات حرارتي آستمپرينگ بر ريزساختار و خواص مكانيكي فولاد پرسيليسم مورد بررسي قرار گرفت. آلياژ مذكور در كوره القايي فركانس متوسط با ظرفيت 20 كيلوگرم و در قالب واي بلوك ريخته‌گري شد. قطعات پس از برش به مدت 2 ساعت در دماي 1150 درجه سانتيگراد آستنيته شده و در دو دماي 250 و 300 درجه سانتيگراد و در پنج زمان مختلف بين 2 تا 72 ساعت تحت عمليات حرارتي آستمپرينگ قرار گرفت. مطالعات ريزساختاري توسط ميكروسكوپ الكتروني گسيل ميدان و ميكروسكوپ نوري بررسي شد. نتايج ساختاري بدست آمده نشان‌دهنده وجود لايه‌هاي فريت بينيتي نانومتري و آستنيت باقي‌مانده بين آن‌ها بود. همچنين با افزايش زمان عمليات آستمپرينگ، به ميزان فريت بينيتي اضافه شد. ميزان فريت بينيتي در نمونه‌ي آستمپر شده در 250 درجه سانتيگراد برابر 84 درصد بود و در بيشترين حالت به حدود 91 درصد رسيد. بيشترين سختي در اين دما و زمان 72 ساعت، برابر 611 ويكرز بود.

In this research, the effect of austempering heat treatment time and temperature on the mechanical properties and microstructure of high silicon steel were investigated. The melting process of this alloy was carried out in an induction furnace with the capacity of 20 kg followed by casting in a Y-block mold cavity. After cutting, the samples were austenitized for 2 hours at 1150ºC and austempered at 250 and 300ºC temperatures for 2 to 72 hours. The achieved microstructure showed nanometer layers of bainitic-ferrite, and retained-austenite between them. Increasing the austempering time led to the increment of the amount of bainitic-ferrite. The amount of bainitic-ferrite in samples, austempered at 250ºC, was 84% and in the maximum state was about 91%. A maximum hardness value of 611 HV was obtained in samples austempered at 250ºC for 72 hours.