تأثير افزودن زيركونيم و عمليات حرارتي بر ريزساختار و سايش فولادهاي پر منگنز

فولاد پر منگنز يا هادفيلد، آلياژي غيرمغناطيسي از آهن، منگنز، كربن با تركيب حدود 1.4-1 درصد كربن و 14-10 درصد منگنز است كه نسبت منگنز به كربن در اين فولادها از اهميت ويژه‌اي برخورداراست. مقاومت سايشي خوب و ساختار ميكروسكوپي مناسب به همراه قابليت بالاي كار سختي از مهم‌ترين خواص اين نوع از فولادها است. بيشترين محدوديت‌ها در توليد قطعات منگنزي، به تشكيل كاربيدهاي منگنز درشت در زمينه، عدم حلاليت كامل اين كاربيدها در عمليات حرارتي آنيل محلولي تمايل به ساختار انجمادي درشت‌دانه، در اين فولادها است. در اين پژوهش، اثرات افزايش عنصر آلياژي زيركونيم به مقدار 0.15 تا 0.25 درصد و تأثير عمليات حرارتي آنيل محلولي بر مقاومت سايشي، و ساختار ميكروسكوپي اين فولادها مورد بررسي گرفته است. آزمايش سايش در شرايط آزمايشگاهي در مسافت‌هاي 500‌، 1000 و 1500 متر انجام شده است. نتايج مبين بهبود مقاومت سايشي در نمونه‌هاي حاوي عنصر زيركونيم هم در حالت ريختگي و هم در شرايط عمليات حرارتي آنيل شده است. بررسي ساختار ميكروسكوپي نشان داد كه افزايش عنصر زيركونيم علاوه بر افزايش حلاليت كاربيدهاي منگنز در زمينه در حالت ريختگي و آنيل شده، باعث ريز شدن و بهبود توزيع كاربيدهاي منگنز حل‌نشده در ساختار پس از آنيل محلولي در اين فولادها شده و اين اثرات در فولاد با 25/ 0 درصد زيركونيم نمايان‌تر است.