حسین حسن نژاد دراباد

فولاد هاردوکس 400 به دلیل برخورداری از مقاومت بالا در برابر سایش در صنعت مورد توجه است. از ویژگی های دیگر این فولاد می توان به سختی بالا، جوش پذیری، خواص مکانیکی بسیار خوب اشاره کرد. در این تحقیق فولاد هاردوکس 400 با ریزساختار فریتی- مارتنزیتی مورد مطالعه واقع شد. به این منظور فولاد مذکور در چهار دمای 760، 790، 820 و ℃930 تحت گرمایش واقع شد و سپس در آب سرد شد. این امر موجب ایجاد ساختار دوفازی متشکل از فاز نرم فریت و مارتنزیت با مقادیر متفاوت گردید. افزایش دمای میان بحرانی از 760 تا ℃930 موجب افزایش کسرحجمی مارتنزیت در دامنه 26 تا 86% گردید. نرخ افزایش مارتنزیت با افزایش دمای آنیل از 760 تا ℃820 تقریباً ثابت بود در حالی که با افزایش دمای آنیل به ℃930 این نرخ کاهش یافت. نمونه های دو فازی حاصل در ادامه تحت آزمون سایش تحت سه نیروی 15، 30 و 45 نیوتن، کشش و سختی واقع شدند. ضمن اینکه سطح سایش آنها به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد مطالعه قرار گرفت. انجام آزمون سایش روی نمونه ها نشان داد که کسر حجمی فازهای موجود در ریزساختار بر مقاومت به سایش نمونه ها موثر است به طوری که کاهش وزن نمونه ℃930 کمترین و کاهش وزن نمونه ℃820 بیشترین عدد را نشان می دهد. این امر مبین اثر متقابل دو فاکتور کسر حجمی مارتنزیت و درصد کربن موجود در آن می باشد. نتایج نشان داد که در دمای آنیل ℃760 نیروی سایش تاثیر قابل توجهی بر کاهش وزن نمونه ها دارد، به طوری که با افزایش نیروی سایش از 15 به 30 نیوتن، کاهش وزن تقریباً 4 برابر و با افزایش نیرو به 45 نیوتن این کاهش به تقریباً 15 برابر افزایش یافته است. در نمونه های آنیل شده در ℃790 افزایش نیروی سایش از 15 به 30 نیوتن موجب افزایش در حدود 2 برابری کاهش وزن و با افزایش نیرو به 45 نیوتن حدود 5/3 برابری شد. این روند کاهش وابستگی مقاومت به سایش فولاد به نیروی سایش با افزایش دمای آنیل به ℃820 ادامه یافته و در نهایت در نمونه آنیل شده در ℃ 930 که حاوی مارتنزیت قابل توجهی است، عملاً تفاوتی بین نیروی 15 و 30 نیوتون وجود ندارد. بررسی ضریب اصطکاک نمونه ها تحت نیروهای مختلف سایش بیان گر افزایش کلی ضریب اصطکاک با افزایش نیروی سایش داشت. نتایج نشان داد که در نیروی سایش 15 نیوتن، بسته به کسر مارتنزیت موجود در نمونه ها، متوسط ضریب اصطکاک نمونه ها بین 3/0 تا 4/0 است