اثر منگنز بر ریزساختار انجمادی ‏چدن با گرافیت های کروی ‏

در این تحقیق، اثر منگنز بر ریزساختار انجمادی چدن با گرافیت های کروی با استفاده از روش های تجربی ‏و نرم افزار ‏JMatPro‏ بررسی و ارزیابی شد. به این منظور نمونه های چدن با مقادیر مختلف 0.5، 5، 11 و ‏‏17 درصد وزنی منگنز به روش ریخته گری در ماسه تولید شد. مشخصه های ریزساختار مانند نوع فازهای ‏موجود، تعداد کره های گرافیتی، میزان کرویت کره های گرافیتی و کسر حجمی کاربیدها و گرافیت با ‏استفاده از میکروسکوپ نوری مجهز به نرم افزار پردازش تصویر ‏MIP4‎، میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز ‏به ‏EDS‏ و سختی سنجی برینل بررسی شد. در ادامه با استفاده از داده های نرم افزار ‏JMatPro‏ و پردازش ‏آن، چگونگی جدایش منگنز و تحلیل فازی در دماهای مختلف انجماد بررسی شد. مشاهدات میکروسکوپی ‏نشان داده است که حضور منگنز با مقادیر 5، 11 و 17 درصد وزنی در چدن سبب کاهش دماهای بحرانی ‏انجماد، ایجاد کاربیدهای یوتکتیکی، کاهش اندازه و تعداد کره های گرافیتی در ریزساختار نهایی می شود. ‏ارزیابی کمی گرافیت ها نشان داد که تعداد و درصد کرویت آنها با افزایش مقدار منگنز تا 17 درصد وزنی ‏به ترتیب تا حدود 60 و 28 درصد کاهش می یابد. نتایج بررسی جدایش عناصر منگنز و کربن در حین ‏انجماد با نرم افزار ‏JMatPro‏ نشان داده است که با افزودن 5 تا 11 درصد وزنی می توان به زمینه آستنیتی ‏با ترکیب مشابه فولادهای آستنیتی منگنزی به همراه توزیع مناسب تری از گرافیت های کروی شده و ‏کاربیدها دست یافت.  ‏