no-img
بروزکد|مرجع طراحی و اطلاعات آموزشی سازه

آزمایش متالوگرافی فولاد - بروزکد|مرجع طراحی و اطلاعات آموزشی سازه


بروزکد|مرجع طراحی و اطلاعات آموزشی سازه

ادامه مطلب

آزمایش متالوگرافی فولاد
zip
06 f 2017

آزمایش متالوگرافی فولاد


ا

آزمایش متالوگرافی فولاد

آزمایش متالوگرافی فولاد

 

 

 

آزمایش متالوگرافی فولاد

متالوگرافی عبارتست از بررسی و مطالعه ی ساختار داخلی فلزات و سایر مواد از جمله پلیمرها، سرامیک ها و غیره که گروهی نیز آن را علم ماده شناسی می نامند. تمام آلياژ هاي آهن- كربن كه داراي كمتر از 2% كربن هستند، فولاد ناميده مي شوند كه معمولا به دو دسته فولادهاي هيپو يوتكتوئيد و فولادهاي هايپر يوتكتوئيد تقسيم بندي مي شوند.که فولاد هايپر از فولادهيپو سخت تر است.دراینجابه بررسی ومتالوگرافی فولاد پرداخته شده است. در واقع متالوگرافی اولین مرحله برای مشاهده سطح اجسام می باشد. با متالوگرافی، در حقیقت ما سطح جسم را برای مشاهده، البته با چشم مسلح آماده می کنیم. سالیان دراز طول كشید تا دانشمندان و پژ ‍ وهشگران بتوانند راهی برای بزرگ نمایی اجسام پیدا كنند و به چنان قدرتی در این عرصه دست یابند كه حتی مقیاس نانو نیز به جولانگاهی برای مطالعه دانشمندان علم مواد تبدیل شود. اما بزرگ نمایی تنها مشكل اجسام مشاهده نبود. بررسی‌های بیشتر دانشمندان نشان داد كه مشاهده نوع ساختار سطح مواد نیازمند یك سری عملیات ابتدایی به منظور آماده‌سازی آن است. بعد از آماده‌سازی سطح نمونه ما قادر به شناسایی ساختار هستیم. در نتیجه می‌توانیم به خواص فیزیكی و مكانیكی مواد پی ببریم و در نهایت آنها را تغییر دهیم.

 

هدف از آزمایش:

آرایش داخلی فولاد و آلیاژهای دیگر را ساختار آنها می نامند. ساختاری که فقط زیر میکروسکوپ قابل رویت است ،ساختار میکروسکوپی نام دارد.برای تعیین ساختار میکروسکوپی یک نمونه فولادی ، باید قطعه مزبور سنگ زده و پرداخت شودو پس از حکاکی به وسیله ی دستگاه میکروسکوپی مورد بررسی قرار می گیرد.

 

تئوری آزمایش:

اجزای سازنده آلیاژهای آهن – کربن:

آستنیت:

محلول جامد کربن و دیگر عناصردر آهن گاما – مقدار کربن تا 0و 2 %

شرایط تشکیل : در اثر گرم کردن تا بالای نقاط بحرانی تشکیل می شود.

فریت:

محلول جامد کربن و دیگر عناصر در آهن آلفا – مقدار کربن تا04و 0 %

شرایط تشکیل: در اثر آهسته سرد کردن فولاد هیپواوتکتوید تا زیر ar3ازفاز آستنیت خارج می شود. و یا به محلول جامد کربن در آهن آلفا را فریت می گویند.

سمانتیت:

ترکیب شیمیایی آهن و کربن به صورت کربور آهن fe3c– درصد کربن 67و 6 %

شرایط تشکیل: در اثر آهسته سرد کردن از محلول جامد و مایع خارج می شود.

پرلیت:

ساختار فلزی نرم وشکل پذیر آهن و کربن را که از سرد کردن آهسته ی آستننیت به دست می آید پرلیت گویند.مخلوط اوتکتیکی سمانتیت و فریت

نکته :ریز ساختار پرلیت به صورت خط چین های سیاه و سفید بوده که و چون شباهتی به مقطع مروارید دارد آن را پرلیت نامیده اند.

شرایط تشکیل: در اثر سرد کردن آهسته آستنیت و تجزیه ی آن تشکیل می شود.

ماتنزیت:

محلول جامد کربن و دیگر عناصر در آهن الفا با شبکه ی به هم پیچیده ی بدون شکل

شرایط تشکیل: در اثرسرد کردن خیلی سریع آستنیت از بالای دماهای بحرانی تشکیل می شود.

لدبوریت:

مخلوط اوتکتیکی آهن و کربن را که شامل دانه های پرلیت در زمینه ای از سمانتیت است لدبوریت می گویند.لدبوریت به واسطه ی داشتن مقدار زیادی سمانتیت بسیار سخت و شکننده است و در چدن آبدیده مشاهده می شود.

 

نتایج آزمایش:

فولاد 6/0% کربن :

ساختار هیپویوتکتوئید فولاد 6/0 % کربن

نشان دهنده فریت در مرزهای پیشین آستنیت و زمینه پرلیت

 

فولاد1/1 %کربن (فولاد نقره ای):

ساختار این فولاد پرلیت + سمنتیت می باشد.

 

فولاد 35/0 % کربن:

ساختار این فولاد شامل فریت +پرلیت می باشد.

 

فولاد 25/0 % کربن :

ساختار این فولاد شامل فریت بیشتر+ پرلیت کمتر می باشد.

 

تفسیر و تحلیل نتایج آزمایش:

آلیاژهای آهن – کربن که بین 8/0 و2% کربن دارند ،فولاد های هیپریوتکتوئید هستند.آنها ساختاری مشخص دارند که در آن سمنتیت در مرز دانه های آستنیت اولیه و پرلیت در داخل دانه ها قرار دارد .اگر چه فولاد های هیپو و هیپریوتکتوئید نشان داده شده است به نظر می رسند(فاز سفید در مرز دانه های آستنیت نخستین) ،در عمل با استفاده از اچ رنگی تفکیک دو ساختا رمیکروسکوپی مشکل نیست.به علاوه ،می توان با تعیین مقدار فاز فریت یا سمنتیت موجود در مرز دانه های آستنیت نخستین و مقایسه آن با پیش گویی های دیاگرام ارائه شده برای کمیت های فازی در مقادیر مختلف کربن ، مقدار کربن را به طور تقریب تعیین کرد.به عنوان آخرین نظر بر روی ساختار یوتکتوئید ،عملیات حرارتی بر اساس ساختار فولاد که هیپو یا هیپریوتکتوئید باشد ،انجام می گیرد . عموما فولاد هیپریوتکتوئید در دماهایی درست زیر دمای یوتکتوئید در داخل ناحیه فاز فریت +سمنتیت گرم می شود. فاز سمنتیت موجود در مرز دانه ها که نرمی کمتری دارد به صورت کره هایی از ذرات ریز ناپیوسته سمنتیت توزیع می شود.این خواص مکانیکی فولاد را بهبود می بخشد در فولاد های هیپویوتکتوئید ،عملیات حرارتی معمولا در محدوده دمایی تک فازآستنیت انجام می گیرد .پس با انتخاب سرعت های سرد کردن لایه هایی با فواصل کوچکتر بین فریت و سمنتیت تشکیل شده در واکنش یوتکتوئید ایجاد می شود.اما فولاد های هیپریوتکتوئید ،تحت عملیات حرارتی کروی کردن قرار می گیرند تا فولاد های نرم تری برای عملیات شکل دادن سرد به دست آید . ساختار پرلیت کروی شده گویچه هایی از سمنتیت دارد که در زمینه فریت پخش شده اند .این ساختار ،پایدار ترین ساختار میکروسکوپی فولاد های کم کربن است.

 

 



موضوعات :
آزمایش ها

درباره نویسنده

سعید فکر آزاد هستم فارق التحصیل کارشناسی مهندسی تکنولوژی عمران-عمران، طراح و علاقه مند به نوشتن در مورد معماری و تکنولوژی. نرم افزار های مورد تسلط: autocad, 3dmax,

سعید فکر آزاد 152 نوشته در بروزکد|مرجع طراحی و اطلاعات آموزشی سازه دارد . مشاهده تمام نوشته های

دیدگاه ها


پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

20 − یازده =

error: Content is protected !!