تاثیر افزودن زیرکونیم و عملیات حرارتی بر ریزساختار و سایش فولادهای پر منگنز

فولاد پر منگنز یا هادفیلد، آلیاژی غیرمغناطیسی از آهن، منگنز، کربن با ترکیب حدود 4/1-1 درصد کربن و 14-10 درصد منگنز است که نسبت منگنز به کربن در این فولادها از اهمیت ویژه ای برخورداراست. مقاومت سایشی خوب و ساختار میکروسکوپی مناسب به همراه قابلیت بالای کار سختی از مهم ترین خواص این نوع از فولادها است. بیشترین محدودیت ها در تولید قطعات منگنزی، به تشکیل کاربیدهای منگنز درشت در زمینه، عدم حلالیت کامل این کاربیدها در عملیات حرارتی آنیل محلولی تمایل به ساختار انجمادی درشت دانه، در این فولادها است. در این پژوهش، اثرات افزایش عنصر آلیاژی زیرکونیم به مقدار 15/0 تا 25/0 درصد و تاثیر عملیات حرارتی آنیل محلولی بر مقاومت سایشی، و ساختار میکروسکوپی این فولادها مورد بررسی گرفته است. آزمایش سایش در شرایط آزمایشگاهی در مسافت های 500، 1000 و 1500 متر انجام شده است. نتایج مبین بهبود مقاومت سایشی در نمونه های حاوی عنصر زیرکونیم هم در حالت ریختگی و هم در شرایط عملیات حرارتی آنیل شده است. بررسی ساختار میکروسکوپی نشان داد که افزایش عنصر زیرکونیم علاوه بر افزایش حلالیت کاربیدهای منگنز در زمینه در حالت ریختگی و آنیل شده، باعث ریز شدن و بهبود توزیع کاربیدهای منگنز حل نشده در ساختار پس از آنیل محلولی در این فولادها شده و این اثرات در فولاد با 25/ 0 درصد زیرکونیم نمایان تر است.