مطالعه تأثیر عملیات حرارتی حل سازی دو مرحله ای بر خواص فولاد هدفیلد با میزان منگنز بالا

در این مقاله تأثیر عملیات حرارتی حل سازی دو مرحله ای بر تغییرات میکروساختار و خواص سختی فولاد هدفیلد در محیط های متفاوت سردسازی مورد بررسی گرفته است. نمونه های متفاوت از جنس فولاد هدفیلد با میزان منگنز بالا (17.5 درصد وزنی)، کاربیدهای آلیاژی و ناخالصی های سولفیدی آماده شد. با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ نوری، پراش اشعه ایکس، طیف سنجی متفرق انرژی و آزمون سختی راکول b مطالعه ریزساختار و خواص نمونه ها انجام شد. نتایج نشان می دهد که نمونه با مقدار اندازه متوسط دانه 145 میکرومتر با حلسازی دو مرحله ای، دارای کم ترین مقدار کاربید منگنز-آهن است و کم ترین میزان سختی را نشان می دهد. محیط سردسازی حاوی نمک طعام اگرچه به دلیل افزایش سرعت سردشدن ساختار تقریباً یکنواختی را از زمینه آستنیتی فراهم می کند و لیکن باعث ایجاد ترک های میکروسکوپی روی سطح نمونه شد و لذا محیط سردسازی جایگزین برای مرحله دوم حلسازی، می تواند محیط مخلوط آب و یخ بدون نمک طعام باشد. در این حالت، اندازه متوسط دانه به 115 میکرومتر کاهش یافته و فاز (fe, mn)₃c در زمینه آستنیتی نیز به صورت محدود توزیع شد و میزان سختی 95.4 راکول b را نشان داد. هم چنین افزایش دمای حل سازی در مرحله دوم از 1050 به 1100 درجه سانتی گراد موجب کاهش میزان ناخالصی های سولفیدی شد.