مقالات عمران با فرمت DOC صفحات 42
میکروساختار مارتنزیتی سخت ترین میکروساختاری است که می تواند در یک فولاد کربنی ساده به وجود آید. تشکیل میکروساختار مارتنزیتی در صورتی امکان پذیر است که از دگرگونی آستنیت به مخلوط فریت و سمنتیت در دماهای بالا جلوگیری شود. در این فصل ابتدا رابطة سختی و استحکام مارتنزیت با درصد کربن بحث شده و سپس پارامترهایی که امکان حصوص سختی و استحکام فوق را در یک قطعه فولادی تعیین می کنند بررسی خواهد شد. اصطلاح سختی پذیری برای توضیح سهولت تشکیل مارتنزیت و همچنین ارتباط بین ابعاد قطعه، آهنگ سرد شدن و ترکیب شیمیایی فولادها به کار می رود. در این فصل، با تأکید بر روی اصول کلاسیک سختی پذیری که توسط گراسمن، بین و جامینی بسط داده شده است، کاربرد عملی نتایج حاصل و همچنین تحقیقات دیگری که اخیراً در رابطه با فن آوری سختی پذیری انجام شده بررسی خواهد شد.
سختی و درصد کربن
از جمله مهمترین اهداف تشکیل مارتنزیت در فولادها عبارت از سختی زیاد، استحکام بالا و مقاومت در برابر خستگی و سایش است. حداکثر سختی در یک فولاد کربنی ساده مربوط به میکروساختار صددرصد مارتنزیتی می شود. شکل 6-1 نشان می ده که برای هر درصد کربن، سختی ساختار مارتنزیتی به مراتب بیشتر از سختی ساختارهای فریت-پرلیت و یا سمنتیت کروی-فریت است. به منظور بهبود خواص مکانیکی، تقریباً در تمامی موارد، فرایند سخت کردن (تشکیل مارتنزیت) همراه با بازپخت است بستگی به دما و زمان بازپخت، سختی فولادهای سریع سرد شده و بازپخت شده از حداکثر سختی مربوط به مارتنزیت تا حداقل سختی مربوط به سمنتیت کروی تغییر می کند. عملیات حرارتی جهت تشکیل مارتنزیت معمولاً بر روی فولادهایی انجام می شود که حداقل 3/0 درصد کربن داشته باشند. از آنجایی که سختی مارتنزیت حاصل از سریع سرد کردن فولادهای کربنی ساده با کمتر از 3/0 درصد کربن نسبتاً پایین است (شکل 6-1)، اصطلاحاً گفته می شود که این فولادها آب نمی گیرند. در رابطه با شکل 6-1 تذکر این نکته ضروری است که در مقیاس راکول سی، سختی کمتر از 20 راکول سی فاقد اعتبار است و در این شکل تنها جهت مقایسه آمده است. د شکل 6-1 ناحیة هاشور زده شده اثر آستنیت باقیمانده را بر روی سختی مارتنزیت مشخص می کند. از آنجایی که با افزایش درصد کربن دمای Mr کاهش می یابد (شکل 3-6) میزان آستنیت باقیمانده در دمای اتاق نیز با افزایش درصد کربن افزایش می یابد (شکل 3-7). در حالی که حتی در فولادهای کم کربن (در حدود 3/0 درصد کربن) مقدار کمی آستنیت باقیمانده در دمای اتاق وجود دارد (شکل 3-7). اثر قابل توجه این فاز بر روی سختی فولادهای مارتنزیت شده در درصدهای زیاد کربن (بیشتر از 7/0 درصد کربن) به خوبی مشهود است (شکل 6-1).
میکروساختار مارتنزیتی
