بررسی تاثیر تخلخل و ریزساختار بر خواص مکانیکی چرخ دنده های فولادی متخلخل تف-جوشی شده با باندهای نفوذی

در این پژوهش خواص مکانیکی دو فولاد کم آلیاژ متالورژی پودر با باندهای نفوذی شامل Distaloy DH و Distaloy HP مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. تف جوشی نمونه ها در دمای 1120°C و اتمسفر حاوی مخلوط گازهای هیدروژن و نیتروژن و به مدت 35 دقیقه انجام پذیرفت. به منظور بررسی تاثیر سرعت سرد شدن بر خواص نهایی قطعات، نمونه ها از دمای تف جوشی با دو سرعت متفاوت تا دمای محیط سرد شدند. پس از ساخت نمونه ها آزمون های چگالی سنجی، سختی، کشش، خستگی، بررسی های ریزساختاری و شکست نگاری بر روی قطعات صورت پذیرفت. بررسی ها نشان داد که میزان حفرات، هم چنین مشخصات تخلخل ها (اندازه و شکل) تاثیر بسزایی بر خواص مکانیکی فولادهای تحت بررسی دارند. هم چنین افزایش حدود 4/5 % چگالی، منجر به بهبود استحکام کششی به میزان 44% و استحکام خستگی به میزان 55% در فولادDistaloy DH با 2/0 درصد کربن گردیده است. این مقادیر برای فولاد Distaloy HP به ترتیب 26% و 47% بدست آمده اند. نتایج حاصل از بررسی ریزساختاری و مقایسه نتایج تجربی حاصل از آزمون های این دو فولاد نشان می دهد که نوع ریزساختار و نحوه توزیع فازهای متالورژیکی نقش بسزایی بر خواص مکانیکی و به خصوص رفتار خستگی ایفا می کند. بهترین خواص مربوط به فولاد Distaloy HP با 0/5% کربن و چگالی gr/cm 7/2 با سرعت سرد کردن 1/2 درجه سانتی گراد بر ثانیه می باشد.