تاثير دماي عمليات برگشت بر خواص سايشي فولاد 5115 كربن دهي شده مورد استفاده در اسپيندل ماشين افزار

The effect of Tempering Temperature on Wear Behavior of AISI 5115 Steel Used in Spindles of Machine Tools

عامل اصلي كاهش عمر و عملكرد­ اسپيندل هاي ماشين­ افزار، ناشي از سايش مي ­باشد. براي نيل به خواص سايشي بالا، فولادهاي سري 51xx مورد استفاده در اسپيندل در شرايط كربن­ دهي و برگشت به كار گرفته مي­شوند. در تحقيق حاضر، خواص به دست آمده از سه چرخه مختلف كربن­ دهي با هم مقايسه شده و تأثير دماي برگشت­ بر خواص سايشي نمونه­ هاي كربن ­دهي شده مورد بررسي قرار گرفته است. آزمايش سايش مورد استفاده در اين تحقيق، از نوع بلوك روي رينگ مي باشد. از ميكروسكوپ الكتروني روبشي، ريزسختي ­سنجي و متالوگرافي جهت تجزيه و تحليل نتايج استفاده شده است. نتايج به دست آمده نشان مي‌دهد؛ نمونه­ كربن­ دهي شده در دماي 920 درجه سلسيوس به مدت 5 ساعت + نرماله شده + آستنيته شده در دماي 840 درجه سلسيوس به مدت 30 دقيقه + كوئنچ شده در روغن و نهايتاً برگشت داده در دماي 100 درجه سلسيوس، بيشترين مقاومت سايشي را نشان داده است. همچنين با افزايش دماي برگشت تا 250 درجه سلسيوس، مقاومت سايشي نمونه­ ها نه تنها هيچ بهبودي پيدا نكرد، بلكه مقاومت سايشي نسبت به نمونه­ خام ضعيف­ تر هم شد.

Wear is the main cause of reduced life expectancy and performance of spindle used in machine tools. To achieve high wear properties, the AISI 51XX series steel used as a spindle be applied in the carburized and tempered condition. In the current work, obtained properties from three different cycles of carburizing were compared with each other and the influence of tempering temperature on wear resistance of carburized samples were surveyed. The used wear test type was block on ring. Also, scanning electron microscopy, microhardness and metallography have been used for further investigation. The results show that; samples carburized at 920 °C for 5 hours, then normalized, next austenitized at 840 °C for 30 in, afterward quenched in oil and finally tempered at 100 °C has a good wear resistance compared with the other samples. Also, with increasing of tempering temperature to 250 °C, not only wear resistance of samples has not been improved, but also abrasion resistance, has been worsened rather to the raw samples.