تاثيردماي عمليات زير صفر بر ساختار و رفتار سايش فولاد سردكار 2304/1

The effect of temperature of cryogenic treatment on microstructure and wear behavior of 1.2304 cold work steel

در اين تحقيق تاثير دماي عمليات زيرصفر بر سختي، ريز ساختار، مقاومت سايشي و درصد آستنيت باقيمانده در فولاد 2304/1 بررسي گرديد. بدين منظور از دو دماي زيرصفر: 80- درجه سانتيگراد به عنوان دماي زيرصفر سطحي و 196- درجه سانتيگراد به عنوان دماي زيرصفر عميق استفاده گرديد. نتايج نشان داد عمليات زيرصفر باعث افزايش در سختي و كاهش در مقدار آستنيت باقيمانده در مقايسه با عمليات حرارتي متداول مي گردد. همچنين افزايش در مقاومت سايشي براي عمليات زير صفر سطحي و زير صفر عميق نسبت به عمليات كوينچ- تمپر بترتيب در حد 5 تا12% و 37 تا 52% مي باشد. مطالعه سطح سايش و محصولات سايش نشان داد كه مكانيزم غالب در سايش، چسبان مي باشد. در عمليات زيرصفر عميق تعداد كاربيدها افزايش و سايز كاربيدها كاهش مي يابد. بنابراين عمليات زيرصفر عميق باعث افزايش نيروي محركه در هسته گذاري كاربيدها مي شود. همچنين دماي شروع و پايان استحاله مارتنزيتي در فولاد مذكور با انجام آزمايشهاي ديلاتومتري مشخص گرديد. نتايج نشان داد دماي شروع (MS) و پايان (MF) استحاله مارتنزيتي در اين فولاد بترتيب 254 و 90- درجه سانتيگراد است.

Abstract In this study, the effect of temperature of cryogenic treatment on hardness, microstructure, wear resistance and percentage of retained austenite of 1/2304 steel were investigated. For this purpose, two different cryogenic temperatures were used: -80 °C as the shallow cryogenic temperature and -196 °C as the deep cryogenic temperature. The results revealed that cryogenic treatment, caused an increase in hardness and a decrease in the percentage of the retained austenite compared to the conventionally treated specimen. Shallow cryogenic (SCT) and deep cryogenic (DCT) treatments increased the wear resistance of 5 -12 % and 37-52 %, respectively. Moreover, the wear debris and worn surfaces showed that the dominant mechanism in the wear test was adhesive. In the case of deep cryogenic treated specimen, the number of carbides increased while the carbides size was decreased. It was considered that the deep cryogenic treatment increased the driving force for the nucleation of carbides. The martensitic transformation start and finish temperatures were also studied using dilatometry tests. The results showed that the start and finish temperatures of the martensitic transformation were 254°C and - 87°C, respectively.