مطالعۀ اثر ريزساختار و اندازۀ دانۀ فولاد AISI1045 بر ميزان سخت شدگي سطح طي فرآيند سنگ زني عميق با راندمان بالا

Study of Microstructure and Grain Size Effect on Superficial Hardening of AISI1045 within High Efficiency Deep Grinding

هدف این مطالعه بررسی تأثیر ریزساختار فولاد و اندازۀ دانه بر میزان سخت شدگی سطحی پس از فرآیند سنگ زنی عمیق با راندمان بالا است. نمونه‌هایی با ریزساختارها و اندازۀ دانه های مختلف طی عملیات حرارتی خاص آماده سازی و عملیات سنگ زنی با شرایط ثابتی روی آنها انجام شده است. پس از اتمام فرآیند، سختی سطح قطعات اندازه گیری شد و پس از مقایسه با مقادیر سختی اولیه مشاهده شد كه میزان سخت‌شدگی سطحی به ریزساختار مواد و سختی اولیه آنها وابسته است. با افزایش سختی اولیه در نمونه ها تا یك حد بحرانی، میزان سخت‌شدگی سطحی طی فرآیند سنگ زنی افزایش می یابد. اما با افزایش سختی اولیۀ نمونه ها و گذر از حد بحرانی مذكور، میزان سخت-شدگی سطحی كاهش می یابد. هم‌چنین مشاهده گردید اندازۀ دانۀ ریزساختار با سختی سطح نمونه پس از فرآیند سنگ زنی رابطۀ قابل ملاحظه ای دارد. هر چه اندازۀ دانۀ ریزساختار كوچك‌تر باشد میزان سخت شدگی بیشتری مشاهده می گردد. این روند به‌طور مشابه برای نمونه های نورد شده نیز مشاهده گردید، به طوری كه سنگ زنی در راستای دانه های كشیده شده، سخت شدگی نسبتاً بیشتری را نسبت به سنگ زنی در راستای عمود بر جهت دانه های نورد شده پدید می آورد.

Abstract This work outlines the influence of microstructure and grain size on surface hardening within high efficiency deep grinding (HEDG). To do this, different samples with various microstructure and grain size are prepared through specific heat treatments, then they are undergone the grinding operation with constant operating conditions. Finally, the variations of microhardness are recorded. It is observed that by increasing the primary hardness of material the surface hardening amount is increased. But this trend is not observed for super hard material and instead, hardening percent is decreased after a critical primary hardness. This hardening amount is more than for fine grain materials in comparison with coarse grain materials. The rolled samples show the same manner like non-rolled samples. It is found that grinding in direction of elongated grains, resultes in increasing superficial hardening in comparison with that of grinding is perpendicular to elongated grains.