ارزیابی ریزساختار و سختی قطعات ریختگی عملیات حرارتی شده با آزمون غیرمخرب جریان گردابی

در این تحقیق از روش غیرمخرب جریان گردابی برای ارزیابی و تشخیص ریزساختار و سختی یک فولاد ریختگی بعد از انجام عملیات حرارتی، استفاده شد. به این منظور هشت نمونه شاهد یکسان از شمش فولاد ریختگی هایپریوتکتوئیدی کم آلیاژ موسوم به FMU-226 تهیه شده و سپس تحت سیکل های مختلف عملیات حرارتی نظیر آنیل کامل، کوئنچ و کوئنچ-تمپر قرار گرفتند. مطالعات ریزساختاری با میکروسکپ الکترونی روبشی، میکروسکپ نوری و سختی سنجی به روش ویکرز به عنوان آزمون های مخرب انجام شد. در ادامه با استفاده از یک دستگاه جریان گردابی به صورت غیرمخرب، ریزساختار و سختی نمونه ها در فرکانس های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. قابلیت شاخص های مختلف جریان گردابی از جمله مقاومت اهمی، مقاومت القایی، امپدانس و نسبت مقاومت اهمی به امپدانس برای توسعه یک مدل ریاضی با سختی و برای تحلیل ریزساختار مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که می توان با استفاده از روش جریان گردابی به صورت غیرمخرب و سریع، این قطعات فولادی را بر حسب ریزساختار و سختی از یکدیگر شناسایی و تفکیک کرد. مشخص شد که شاخص های جریان گردابی تابعی از فرکانس جریان، تغییرات میزان آستنیت باقیمانده، نوع ریزساختار زمینه و مورفولوژی کاربیدها است. با استفاده از نقشه امپدانسی دستگاه جریان گردابی در فرکانس kHz20، به صورت گرافیکی می توان نوع ریزساختار زمینه را تشخیص داد. همچنین امپدانس سیم پیچ (Z) در این فرکانس، مناسب ترین شاخص جریان گردابی برای سختی سنجی شناسایی شد و رابطه ای اختصاصی آن برای کنترل کیفیت قطعات عملیات حرارتی شده از این فولاد ارائه شده است.