Loading...

Correlation between Microstructure with Wear and Toughness Properties of Martensitic Stainless Steel

Khaghani, Alireza | 2019

929 Viewed
  1. Type of Document: M.Sc. Thesis
  2. Language: Farsi
  3. Document No: 52961 (07)
  4. University: Sharif University of Technology
  5. Department: Materials Science and Engineering
  6. Advisor(s): Pouranvari, Majid; Kokabi, Amir Hossein
  7. Abstract:
  8. Fe-Cr-C hardfacing alloy is the most popular alloy used in severe abrasive condition such as mining and cement industries. One of the limitation of these hardfacing alloys is their low toghness, which reduce the application of these alloys under impact wear conditions. The purpose of this thesis is to investigate the effect of microstructure on the wear and toughness properties of AISI420 hardfaced martensitic stainless steel alloy. For this purpose, after deposition of the hardfaced alloy on a steel substrate, various heat treatments such as quench, quench temper, quench and partitioning and austenite reversion are designed to change the microstructure of the hardfaced alloy from fully martensite to tempered martensite or to reconstituted austenite in the microstructure and these heat treartment are compared with as weld hardfacing alloy. The result of this study showed that the hardfacing alloy under quench temper heat treatment due to high work hardening exponent as well as uniform distribution of carbide particle in the field improved 2.5 times the abrasion resistance. Then the effect of these microstructural changes on the wear properties and toughness of the alloy is investigated. In this way, optimum heat treatment conditions are determined to obtain proper wear and toughness properties. Finally the mechanisms of property improvement due to microstructural change are discussed
  9. Keywords:
  10. Hardfacing ; Wear ; Martensitic Stainless Steel ; Toughness

 Digital Object List

 Bookmark

  • تقدیم نامه
  • تشکر و قدردانی
  • بدین وسیله نگارنده مراتب سپاس و قدردانی خویش را از
  • چکیده
  • فهرست مطالب
  • 1 فصل اول: مقدمه
  • 2 فصل دوم: مروری بر منابع
    • 2-1- سایش
      • 2-1-1- طبقه بندی انواع سایش
        • 2-1-1-1- سایش خراشان
          • 2-1-1-1-1- سایش خراشان تحت تنش پایین
          • 2-1-1-1-2- سایش خراشان تحت تنش بالا
          • 2-1-1-1-3- سایش شیاری یا همراه با ضربه
          • 2-1-1-1-4- سایش خراشان ناشی از پولیش‌کاری
        • 2-1-1-2- سایش رفتگی
          • 2-1-1-2-1- سایش رفتگی ناشی از برخورد ذرات
          • 2-1-1-2-2- سایش رفتگی حفره‌ای
          • 2-1-1-2-3- سایش رفتگی مخلوط‌های دوغابی
        • 2-1-1-3- سایش چسبان (فلز روی فلز)
        • 2-1-1-4- سایش ناشی از خستگی سطح
    • 2-2- تاثیر خواص مواد روی سایش خراشان
    • 2-3- عوامل محیطی موثر بر سایش
      • 2-3-1- ذره ساینده
      • 2-3-2- درجه حرارت
      • 2-3-3- سرعت تماس
      • 2-3-4- بار اعمالی
      • 2-3-5- رطوبت
      • 2-3-6- اثرات خورنده
    • 2-4- روش‌های اندازه گیری سایش
      • 2-4-1- اندازه گیری کاهش وزن ناشی از سایش
      • 2-4-2- روش اندازه‌گیری تغییر طول
      • 2-4-3- روش اندازه‌گیری حجم سایش
    • 2-5- آلیاژهای روکش دهی سخت، روشی مناسب برای جلوگیری از سایش
    • 2-6- انواع پوشش های روکش سخت
      • 2-6-4- پوشش های پایه آهن
        • 2-6-4-5- پوشش های پایه آهن آستنیتی
        • 2-6-4-6- پوشش های پایه آهن مارتنزیتی
    • 2-7- فولاد مارتنزیتی 420 به عنوان یک آلیاژ روکش سخت
    • 2-8- بهبود تافنس فولاد زنگ نزن 420 با عملیات حرارتی های مختلف
      • 2-8-1- کوئنچ و تمپر
      • 2-8-2- کوئنچ و توزیع مجدد عنصر کربن (Q&P)
      • 2-8-3- تشکیل مجدد آستنیت (AR)
    • 2-9- بیان مسأله
  • 3 فصل سوم : روش انجام پژوهش
    • 3-1- مواد مورد استفاده
      • 3-1-1- فلز پایه
      • 3-1-2- فلز جوش مورد استفاده
    • 3-2- شرایط جوشکاری
    • 3-3- آماده سازی نمونه
    • 3-4- طراحی سیکل عملیات حرارتی های پس از روکش دهی
    • 3-5- آزمون های مکانیکی
      • 3-5-1- آزمون کشش
      • 3-5-2- آزمون ضربه
      • 3-5-3- آزمون ماکروسختی
      • 3-5-4- آزمون سایش
      • 3-5-5- بررسی های ساختاری
  • 4 فصل چهارم: نتایج و بحث
    • 4-1- بررسی لایه‌های مختلف بعد از جوشکاری
    • 4-2- بررسی ریزساختار و خواص مکانیکی سطح نمونه بعد از جوشکاری.
    • 4-3- بررسی ریزساختار و خواص مکانیکی نمونه کوئنچ شده
    • 4-4- بررسی ریزساختار و خواص مکانیکی نمونه ی کاملا تمپر شده
    • 4-5- بررسی ریزساختار و خواص مکانیکی نمونه‌ی طراحی شده برای امکان سنجی تشکیل مجدد آستنیت
    • 4-6- بررسی ریزساختار و خواص مکانیکی نمونه ی Q&P
    • 4-7- خلاصه خواص مکانیکی
    • 4-8- نتایج و بحث سایش
  • 5 فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهاد
  • نتیجه‌ گیری
  • پیشنهاد ها
...see more