تاثیر افزودن 2/6 درصد آلومینیوم بر ریزساختار و خواص مکانیکی چدن خاکستری هیپویوتکتیک

الموضوعات : فصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین

حمید سازگاران ¹ (دانشجوی دکتری گروه مهندسی متالورژی و مواد، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران.)
علیرضا کیانی‌رشید ² (دانشیار گروه مهندسی متالورژی و مواد، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران.)

تاريخ الإرسال : 10 الإثنين , ذو القعدة, 1434 تاريخ التأكيد : 10 الإثنين , ذو القعدة, 1434 تاريخ الإصدار : 17 الإثنين , ذو القعدة, 1434

الکلمات المفتاحية: چدن خاکستری, آلومینیوم, ریزساختار, خواص مکانیکی,

ملخص المقالة :

چدن خاکستری یکی از مهم‌ترین مواد مهندسی می‌باشد که در صنایع کاربردهایی گوناگون دارد. با توجه به نیاز به کاهش وزن در سازه‌های صنعتی، روز به روز کاربرد این ماده رو به کاهش می‌باشد و پیش‌بینی می‌شود که با سبک‌تر شدن این محصول، کاربرد آن افزایش یابد. بدین‌منظور، به چدن خاکستری ذوب شده به وسیله کوره دوار، 2/6 درصد آلومینیوم درون بوته مذاب اضافه شده است. پس از ریخته‌گری مذاب تولیدی در قالب ماسه خشک، تعیین ترکیب شیمیایی و بویژه درصد آلومینیوم، بررسی‌های ریزساختاری به وسیله میکروسکوپ نوری و الکترونی، بررسی‌های خواص مکانیکی شامل سختی‌سنجی، آزمون کشش و آزمون فشار و بررسی‌های فازی به وسیله تحلیل‌گر تفرق اشعه ایکس (XRD) انجام شد. نتایج حاکی از آن است که افزودن آلومینیوم به چدن خاکستری سبب کاهش مقدار ورقه‌های گرافیت می‌شود و یک فازی‌ ثانویه حاوی مقادیر زیاد کربن و آلومینیوم در زمینه‌ی حاوی مقادیر زیاد آهن و سیلیسیم ایجاد می‌کند. ایجاد چنین فازهایی و کاهش درصد گرافیت منجر به افزایش سختی و کاهش استحکام کششی و فشاری می‌شود.

المصادر:

1- C.F. Walton, and T.J. Opar, Iron Casting

Handbook, Iron Casting Society Inc., New

York, 57, 1981.

2- D.L. Sponseller, W.G. Sholz, D.F. Rundle,

AFS Trans. 84 (305), 353–368, 1976.

3- M. Ghoreshy, and V. Kondic, the Metals

Society, 562–568, 1983.

4- R. Elliott, and Cast Iron Technology,

Butterworths & Co. (Publishers) Ltd., London,

1988.

5- A.R. Kiani-Rashid, The influence of

aluminum heat treatment conditions on

austempered ductile irons, Ph.D. Thesis,

University of Leeds, UK, 2000.

6- A.R. Kiani-Rashid and D.V. Edmonds, Int.

2002. Eng. 15, 261–272, 2002.

7- M.M. Haque, Journal of Materials

Processing Technology 191, 360–363, 2007.

8- A.R. Kiani-Rashid, Journal of Alloys and

Compounds 474, 490–498, 2009.

9- E. Kutelia, N. Khidasheli, O. Tsurtsumia,

and G. Beradze, Procedia Engineering 2, 1219-

1224, 2010.

10- H.T. Angus, Cast Iron, Physical and

Engineering Properties, Butterworths & Co.

(Publishers) Ltd., London, 1978.

11- D.M. Stefanescu, and Martinez, AFS

Trans. 39, 39–46,1982.

12- A. Shayesteh Zeraati, H. Naser Zoshki, and

A.R. Kiani Rashid, Journal of Alloys and

Compounds 500, 129–133, 2010.

13- A.R. Kiani Rashid, and D.V. Edmonds,

Materials Science and Engineering A 481–482,

752–756, 2008.

14- S. M. Mostafavi Kashani, and S. M. A.

Boutorabi, Journal of Iron and Steel Research,

International, 16 (6) 23-28, 2009.

15- M. Zandira, and S. M. A. Boutorabi,

Journal of Iron and Steel Research,

International, 17(2): 31-35, 2010.

16- S. Seifeddine, and I. L. Svensson,

Materials and Design 31, S6–S12, 2010.

17- M. M. Haque, and J. M. Young,

Journal of Materials Processing

Technology 55, 186-192, 1995.

18 -افشین قناعی، حسین ادریسی، حسین مناجاتیزاده و

محمدحسین حسننیا، بررسی اثر دمای تبلور دوباره بر

خواص پخت سختی فولادهای فوق کم کربن، مجله مواد

نوین، جلد 3 ،شماره 3 ،بهار 1392 .

19- A.R. Kiani Rashid, Journal of Alloys

and Compounds 470, 323–327, 2009.