تأثير فرايند كوئنچ و پارتيشن‌بندي بر ساختار و خواص مكانيكي فولاد AISI 4130

در پژوهش حاضر تأثير عمليات حرارتي كوئنچ و پارتيشن‌بندي بر ريزساختار و خواص مكانيكي فولاد AISI 4130 مورد بررسي قرار گرفته است. فرايند مورد بحث در دماي كوئنچ 270 درجه سانتي‌گراد و سه دماي پارتيشن‌بندي 270، 330 و 380 درجه سانتي‌گراد دنبال شد. مشخصه‌يابي ساختار فازي نمونه‌هاي حاصل توسط آزمون‌هاي پراش‌سنج پرتو ايكس و ميكروسكوپي الكتروني روبشي انجام شد. خواص مكانيكي نمونه‌ها نيز توسط آزمون سختي‌سنجي و آزمون كشش طبق استاندارد  ASTM E8 دنبال شد. نتايج حاصل نشان داد كه با انجام فرايند كوئنچ و پارتيشن‌بندي در فولاد AISI 4130 با حفظ درصد ازدياد طول (در حدود 9/6 درصد)، استحكام كششي تا حدود 1450 مگاپاسكال قابل افزايش است. اين مقدار افزايش، در حدود 20 درصد بيشتر از استحكام حاصل از فرايند معمول كوئنچ و تمپر در مورد اين فولاد است. شرايط بهينه عمليات كوئنچ و پارتيشن‌بندي، دماي پارتيشن‌بندي 330 درجه سانتي‌گراد و زمان 120 دقيقه تعيين شد. انجام پارتيشن‌بندي در دماهاي پايين‌تر قادر به پايدارسازي فاز آستنيت نبوده، پارتيشن‌بندي در دماهاي بالاتر تجزيه آستنيت و رسوب كاربيد را به دنبال دارد.