بررسي اثر سيليسيم بر رفتار مكانيكي چدن نشكن فريتي با استفاده از آزمايش فشار در دماي محيط

An investigation on the effect of silicon on mechanical behavior of ferritic ductile cast iron by performing compression test at room temperature

در اين تحقيق تاثير درصدهاي مختلف وزني سيليسيم بر ريز ساختار و كار پذيري چدن نشكن آنيل شده مورد بررسي قرار گرفت. بررسي هاي مكانيكي وكارپذيري نمونه هاي تهيه شده با استفاده ازآزمايش فشار تك محوري در دماي محيط انجام پذيرفت. همچنين به كمك نتايج حاصل از آزمايش فشار، نمودار حد كارپذيري نمونه هاي مختلف به صورت تيوري تعيين و با نتايج آزمايشگاهي مقايسه شد . علاوه بر اين، سختي نمونه ها و در صد فازها قبل و بعد از عمليات حرارتي بررسي گرديد . با انجام بررسي هاي ريز ساختاري اثر مقادير مختلف سيليسيم بر اندازه متوسط گرافيت هاي كروي ، تعداد گرافيت هاي كروي در واحد سطح و فاصله متوسط گرافيت هاي كروي از يكديگر مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج اين پژوهش نشان داد كه افزايش مقدار سيليسيم سبب افزايش سختي و استحكام فريت شده و علاوه بر كاهش اندازه متوسط كره هاي گرافيت، تعداد گرافيت هاي كروي در واحد سطح افزايش قابل ملاحظه اي داشت. همچنين نمونه هاي با درصد سيليسيم كمتر كارپذيري بهتري از خود نشان دادند.

In this research, the effect of different weight percentage of silicon on the microstructure and workability of annealed ductile cast iron is studied. Uniaxial compression test was performed at room temperature to investigated workability of specimens. Compression test results together with those obtained from finite element analysis were used to determine forming limit diagrams of the specimens. Moreover, measurements of specimens’ hardness and phase percentages were carried out before and after heat treatment. In addition, microstructural investigation was performed to reveal the effect of silicon content on average size, average distance between the nodules and number of graphite nodules. It was found that there is a decrease in hardness and strength of ferrite by increasing the silicon content. The latter also results in an increase in the number of graphite nodules per unit area as well as a decrease in their average size. Also, a better workability was observed in specimens with lower silicon content.