تاثير زمان عمليات زير صفر عميق بر سختي و رفتار سايشي فولاد 5120AISI

در اين پژوهش تاثير زمان عمليات زير صفر روي رفتار تريبولوژيكي و ريزساختار فولاد سخت شونده سطحي 5120AISI ، مورد بررسي قرار گرفته است. به اين منظور نمونه هاي ديسكي شكل در دماي 920 درجه سانتي گراد به مدت 6 ساعت كربن دهي و در هوا خنك شدند و پس از آستنيته كردن درروغن سرمايش شدند؛ سپس بلافاصله پس از سرمايش و سنباده زني، نمونه ها به مدت 1، 24، 30 و 48 ساعت در نيتروژن مايع نگهداري شدند و در دماي 200 درجه سانتي گراد به مدت 2 ساعت بازگشت شد. آزمون سايش به روش گلوله روي ديسك با استفاده از ساچمه كاربيد تنگستني با دو بار 80 و 110 نيوتن انجام شد. به منظور مشاهده كاربيد ها از محلول كلريد مس (5 گرم)+ هيدروكلريك اسيد (100 ميلي ليتر) + اتانول (100 ميلي ليتر) استفاده شد. سختي نمونه­ها به روش ويكرز با بار 300 نيوتن قبل و بعد از بازگشت اندازه گيري شد. درصدآستنيت باقي مانده از روش تفرق اشعه X محاسبه شد؛ ميزان آستنيت باقي مانده در نمونه CHT، 8 درصد، 1DCT، 4 درصد و در بقيه­ي نمونه­ها به ميزاني كاهش يافته است كه در الگوي پراش پيكي مشاهده نشد. نتايج نشان داد كه عمليات زير صفر عميق منجر به افزايش سختي در تمام نمونه ها شده و ميزان مقاومت سايشي در نمونه ها در هر دو بار اعمالي 80 و 110 نيوتن، در زمان­هاي 1 و 24 ساعت نسبت به نمونه عمليات زير صفر نشده افزايش و در نمونه هاي 30 و 48 ساعت عمليات زير صفر شده كاهش يافته است؛ به­گونه­اي كه نمونه­ي 48 ساعت عمليات زير صفر شده داراي كمترين مقاومت سايشي است. علت افزايش سختي نمونه­ها به دليل كاهش ميزان آستنيت باقي مانده در اثر عمليات زير صفر عميق و دليل كاهش مقاومت سايشي نمونه­ها پس از 24 ساعت، رشد كاربيد­ها و توزيع غيريكنواخت آن در ريز­ساختار و در نتيجه ضعيف شدن زمينه بوده است؛ بنابراين مدت زمان 24 ساعت عمليات زير صفر عميق بر فولاد 5120 زماني بهينه است.