تاثير نوع جوانه زا بر روي ريزساختار و خواص مكانيكي قطعات نازك چدن نشكن

The Effect of Different Grain Refiners on Microstructure and Mechanical Properties of Thin Ductile Castings

در اين تحقيق ارتباط بين نوع جوانه زا،ساختار زمينه، خواص مكانيكي و اندازه مدول قطعه ريختگي قطعات نازك چدن نشكن مورد بحث و بررسي قرار گرفته است. 3 نوع جوانه زاي فروسيليسيم خالص، پايه زيركنيم و پايه استرانسيم به مقدار 0/1% وزني، براي ريخته گري نمونه هاي تسمه اي شكل با ضخامت هاي متفاوت 0/3 ميليمتر تا 4 ميليمتر،مورد استفاده قرار گرفت. مواد شارژ با درصد تركيب 3/3 كربن، 3/62 سيليسيم، 0/22 منگنز و 0/032 منيزيم و با كربن معادل 4/5% وزني در دماي 1400° C درون قالب ريخته شدند.ريزساختار نمونه ها توسط ميكروسكوپ نوري، مورد ارزيابي قرار گرفت. مقايسه نتايج آزمون هاي خواص مكانيكي و متالوگرافي نمونه هاي ريختگي حاكي از اين بودند كه فروسيليسيم خالص نسبت به دو جوانه زاي شامل عناصر فعال، تاثير كافي براي توليد جوانه هاي گرافيت ندارد و از طرفي جوانه زاي استرانسيم دار نسبت به جوانه زاهاي ديگرنتايج مطلوب تري را هم در كاهش حفرات انقباضي، مناطق تبريدي و شكل گيري كاربيدها و هم در بهبود خواص مكانيكي بوجود آورده است. با استفاده از جوانه زاي فروسيليسيم پايه استرانسيم يك افزايش 15 % در استحكام كششي بوجود آمده و درصد تغيير طول نسبي از 1/25 % تا 3% ارتقا يافته است. همچنين با استفاده از جوانه زاي استرانسيم دار در مقايسه با جوانه زاي زيركني مدار حفرات انقباضي كمتر و با ابعاد كوچكتري روي سطح نمونه 1 ميليمتري مشاهده شد.

In the present study the influence of different kinds of grain refiners on microstructure , mechanical properties of thin ductile castings have been investigated. Three grain refiners that have been used are pure ferro-silicon, Fe-Si-Sr, and Fe-Si-Zr at 0.1%(wt) and samples were strips with different thicknesses from 0.3 to 4 mm. Chemical composition of the melt was 3.3%C, 3.62%Si, 0.22%Mn,and 0.032%Mg with CE=4.5% and pouring temperature 1400 ?C . Microstructures have been investigated by Optical Microscopy. The results of mechanical properties and microstructure analysis show, samples that are grain refined with pure Fe-Si have not enough nodularity comparing with two other grain refiners and Fe-Si-Sr had better effect on reduction of micro-shrinkage ,chill depth, carbide forming and had higher mechanical properties. In Si-Fe-Sr grian refined samples UTS was 15% higher and elongation rised from 1.25% to 3% and also comparing with Fe-Si-Zr in samples with 1mm thickness micro-shrinkages were smaller.