در طرحهای محور بادامک موتور ماشینهای نوین و امروزی لازم است که خواصی از قبیل سختی و مقاومت مد نظر بوده و همچنین بصورت ضد خستگی و دارای استحکام بالا و نشکن باشد.
تا به حال برای این قبیل کاربردها از فولادهای عملیاتی حرارتی شده و (آهنگری شده) استفاده می شد، که امروزه برای ساختن این قطعات کاربردی از چدن دالکتیل ریختگی آستمپر شده و به چدن تبدیل شده استفاده می شود. که چدن برای کاربردهای ویژه و مخصوص استفاده دارد، در نتیجه مبنا و ملاک استفاده از چدن خواص مکانیکیشان می باشد.
برای بدست آوردن چدن داکتیل ( ) آستمپر شده، مبنا و ملاک، فراهم کردن سلسله ترکیبات وسیع آن می باشد. در نتیجه این ترکیبات وسیع باعث تغییرات در میکرو ساختار و بخشهای عمده فازهای بنیت ، فریت ، آستنیت کربن بالا و میزان و تعداد گرافیت می شود، که امکان وجود مارتزیت، فریت و دیگر کاربیدهای آلیاژی نیز هست، میکرو ساختار وابسته و تابع هر دو پارامتر 1- ترکیب 2- ریخته گری دقیق و درست چدن هست.
مراحل مختلف تولید و فرآوری در چهار پارامتر صورت می گیرد:
- مراحل تولید و فراوری چدن داکتیل ریخته گری شده که شامل: آستنیته کردن تا دمای حدود 950 تا 800 درجه سانتیگراد و سپس کاهش دادن دما تا درجه حرارت 400 تا 250 درجه سانتیگراد. که این عمل باعث می شود آستنیت موجود بصورت مناسب به فاز بعدی دگرگون و تغییر شکل یابد، و سپس تا دمای اتاق سرد می کنیم. در مراحل عملیات حرارتی آستمپرینگ افزایش عملیاتی حرارتی آستنیته کردن دارای اهمیت بوده و عامل مؤثری در تعیین و رخ دادن میکروساختار دقیق حاصل شده می باشد. در مراحل اولیه عملیاتی آستمپرینگ، آستنیت بصورت تدریجی پیشرفت می کند، که بصورت ناپایدار می باشد، در نتیجه به ترکیبی از فازهای بنیت، فریت، آستنیت کربن بالا دگرگون می شود.
چنانچه دمای آستمپرینگ بالا باشد تأثیری در ساختار بنیت و فریت خواهد گذاشت. بنابراین برای دسترسی به یک برد و یا یک رنج مناسب در فرآیند آستمپرینگ دما باید بصورت مناسب و دقیق باشد. که در غیر این صورت بنیت با کاربید آزاد ایجاد می شود (بنیت بالایی در فولادها) و با در نظر گرفتن دمای پایین، بنیت تغییر شکل یافته همراه با رسوبات کاربید می باشد (بنیت پایینی در فولادها) که در نتیجه ترکیبی از فازهای بنیت، فریت و آستنیت کربن بالا می باشد.
سرانجام تجزیه و ترکیب، آستنیت کربن بالا می باشد. فاز فریت و کاربید دارای پایداری حرارتی شده در نتیجه پایدار می شوند، و در عملیات طولانی تر خواهد شد که در این مدت مرحله دوم واکنش صورت می گیرد. که پس از این مدت زمان ساختار پایدار به بینیت، فریت و آستینت کربن بالا وابسته است. بعضی مواقع فریت زمینه ما بین مرحله اول و دوم واکنش است. با اضافه کردن المنتهای آلیاژی می توانیم اثر زیادی از ترمودینامیکها را به حرکت در آوریم و شکل فاز چدنهای ریخته گری را به اندازه موجود در آوریم. بنابراین وظیفه این فرآیند ظرفیت آلیاژ را در بر می گیرد، و در نتیجه از روی هم افتادن میانگین این دو واکنش به پایان روزنه فرآیند می رسیم. یک فاکتور مهم در تعیین قابلیت ماشین کاری نهایی به غلظت کربن و همچنین وجود ترکیباتی مانند فریت، آستنیت، بنیت که در قطعه ریختگی وجود دارد وابسته است. سختی عموماً باعث کاهش استحکام VF و افزایش RA می شود (در بنیت پایینی).
بنابراین با دمای کم آستمپرینگ در کوره ممکن است، باعث ایجاد رسوبات کاربید شده که باعث افزایش سختی شده و همچنین کم شدن داکتیلیتی وتافنس می شود.
در نتیجه دمای بالای آستمپرینگ باعث ایجاد فریت، بنیت خشن شده و مقدار RA باعث ایجاد سختی کم و قابلیت اصلاح داکتیلیتی وتافنس می شود. در میکروساختار پایینی VF و RA نوع شکست را تعیین می کند و آلیاژ دالکتیل دارای محتوی کمتری تردی است و محتوی زیادی از RA است.
فاکتور مهم دیگر در شکل دادن، شامل اندازه و نحوۀ توزیع بنیت در فازهای (معمولاً سوزنی شکل) در حضور کاربید (مانند این چنین، خصوصیات زیان آور در سخت و مقاومت) و مورنولوژی گرافیت است. شروع اولین کار سخت باعث افزایش حجم بزرگی از خردۀ RA می شود. اما با فرض اینکه میکروساختار مربوط به تودۀ کشش و نیرو، و از آن به بعد چدنهای ADI که شامل آخال هایی که نیروی بیشتری دارد و در اطراف آخال در حضور میکروساختار مقدار آستنیت کمتر است.
شامل 39 صفحه فایل word
دانلود مقاله تأثیرات خستگی در میکرو ساختار چدن داکتیل آستمپر شده
در این فایل pdf تاثیر عملیات ساچمه زنی بر رفتار خستگی فولاد SAE 1045 مورد بررسی قرار گرفته است
