تاثير ساچمه كوبي بر رفتار سايشي دو نوع فولاد پر منگنز آستنيتي

Effect of Shot-Peening on the Wear Behavior of Two Types of High Manganese Austenitic Steel

در اين پژوهش به بررسي تاثير عمليات ساچمه‌كوبي بر رفتار سايشي دو نوع فولاد پر منگنز آستنيتي با تركيب اسمي Fe-7Mn-0.6Si-1.2C و Fe-17Mn-0.6Si-1.2C پرداخته شد. به اين منظور دو نمونه يكي با 7 درصد وزني منگنز و ديگري با 17 درصد وزني منگنز ريخته‌گري شدند. عمليات آنيل انحلالي در دماي 1100 درجه سانتيگراد و به مدت 2 ساعت براي دستيابي به ساختار يكنواخت آستنيتي روي نمونه‌ها انجام شد. سپس آزمون‌هاي سختي‌سنجي، كشش و سايش به روش چرخ ساينده- ماسه خشك بر روي نمونه‌هاي عمليات حرارتي شده انجام پذيرفت. عمليات كار سختي سطحي توسط دستگاه ساچمه‌كوبي به مدت 15 و 30 دقيقه بر روي نمونه‌ها صورت گرفت. نتايج نشان از بهبود 27 و 10 درصدي سختي و استحكام كششي به واسطه افزايش درصد عنصرمنگنز از 7 به 17 درصد در نمونه‌هاي عمليات حرارتي شده داشت. اعمال كار سختي سطحي توسط عمليات ساچمه‌كوبي موجب افزايش سختي در سطح هر دو نمونه پر منگنز آستنيتي شد، به طوري كه بالاترين ميزان سختي در نمونه‌هاي 30 دقيقه ساچمه‌كوبي شده مشاهده گرديد. وليكن بالاترين سختي و مقاومت سايشي در نمونه محتوي 7 درصد وزني منگنز مشاهده گرديد. دليل اين موضوع پايداري كمتر آستنيت در نمونه حاوي 7 درصد منگنز است كه باعث تاثير بيشتر عمليات كار سختي توسط ساچمه‌كوبي بر افزايش درصد مارتنزيت و وقوع كار سختي بيشتر مي‌گردد. بررسي سطوح سايش نشان از خراشان بودن مكانيزم سايش داشت، هم چنين با افزايش سختي از تعداد و عمق شيارها در سطح سايش كاسته شد.

In this research, the effect of shot-peening treatment on the wear behavior of two types of high manganese austenitic steel (Fe-7Mn-0.6Si- 1.2C and Fe-17Mn-0.6Si-1.2C) was investigated. In this regard, two samples with various manganese contents of 7 and 17 weight percent are cast, respectively. In order to achieve a uniform structure of austenite into all samples, solution-annealing process is performed at temperature of 1100°C during 2h. Micro hardness measurement and tensile testing as well as wear test according to the rubber wheel-dry sand method are conducted on all heat-treated samples. Surfacing hardening treatment by using of shot- peening equipment is done during 15 and 30 mines on all samples. The results showed that when the percentage of manganese increased from 7 to 17% in the heat-treated samples, hardness and tensile strength values are increased and improved about 27% and 10%, respectively. The surface hardness of high manganese austenite steels is increased due to the applying surface work hardening with shot-pinning treatment. Thus, the highest hardness is observed in the shot-peened sample at time of 30 min. however, the highest hardness and wear resistance are determined in the sample containing 7%Mn. The investigation of worn surfaces showed that the wear mechanism was abrasive mechanism. Moreover, the amount of and the depth of grooves are reduced with increasing of hardness values