بررسي خواص مغناطيسي فولادهاي كربن زدايي شده و تعيين عمق كربن زدايي با روش غيرمخرب

Magnetic properties investigation and decarburizing case determination of decarburized steels using nondestructive method

امروزه شناسايي خواص متالورژيكي و مكانيكي خصوصاً در توليدات انبوه صنعت ي به كمك روشها ي غيرمخرب به جهت صرفه جويي در دو فاكتور زمان و هزينه و همچنين امكان كنترل 100 % قطعات در خطوط توليد، نسبت به روشهاي مخرب از اهميت بس يار بالاي ي برخوردار شده است . در اين پژوهش كاربرد روش غيرمخرب جريان گردابي در تعيين عمق لايه كربن زداي ي شده مورد بررس ي قرار گرفته است. به اين ترتيب كه ابتدا به بررسي تغييرات خواص مغناطيسي (پارامتره اي استخراج شده از منحن ي هيسترزيس مغناطيسي) ريزساختار فولاد كربن زدايي شده ازقسمت سطح تا مركز نمونه، پرداخته شد ه و سپس نشان داده شده است كه بر اساس اين تغييرات، روش غيرمخرب جريان گردابي قادر به تعيين عمق لايه كربنزدايي شده ميباشد. به منظور بدست آوردن نمونه هاي با عمقهاي متفاوت از لايه كربن زدايي شده ، 6 نمونه از فولاد CK45 ، در دماي 900 درجه سانتيگراد ، در زمانهاي متفاوتي قرار داده شد . ارتباط بسيارخوب حاصل شده بين خروجيهاي اندازهگيري شده از آزمون جريان گردابي (ولتاژ اوليه و ولتاژ ثانويه) و پارامترهاي محاسبه شده از اين خروجيها (امپدانس نرماله شده و اختلاف فاز ) با عمق لا ي ه كربن زدايي شده توانايي اين روش غيرمخرب را در تعيين عمق لايه كربن زدايي شده با دقت بالا نشان ميدهد.

Decarburization has undesirable effects on the mechanical properties of steel parts such as hardness, wear and fatigue resistance. From practical point of view, determining the decarburizing depth is important in quality control of steel parts. Traditional destructive methods of determining the depth of this layer, include metallographic or hardness test which are time-consuming and costly. Eddy current test is a nondestructive technique which is performed rapidly. Since its response is sensitive to chemical composition and the microstructure of the material under consideration the non-destructive method can be used in determining the depth of the decarburized layer in steel parts due to the difference in the microstructures and as a result in the magnetic properties of the decarburized layer with other parts of the specimen. In this study at the first step, the magnetic properties of decarburized carbon steel were evaluated using an electromagnetic sensor and correlated with the microstructure changes from surface to the core. At the second step of investigation, Fe–0.45 wt.% C steels were held in 900°C for different period of times and the depth of decarburizing layers were determined by using two methods: The hardness test measurements and the non-destructive eddy current technique. The results were compared to each other. In present research, the respond of test samples to the induction current including primary and secondary voltages, normalized impedance and harmonics are considered and examined. Results show an acceptable accuracy in comparison to the other destructive method.