Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmad KermanPour,Hossein Edris
احمد کرمانپور (استاد مشاور) حسین ادریس (استاد راهنما)
 
STUDENT
Roozbeh Jalil
روزبه جلیل

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Investigation on Effect of Adding Aluminum on Wear Behavior and Oxidation Resistance of Hear Resistant Steel DIN 1.4837
This research means to evaluate the effect of adding Aluminum as alloying element on wear behavior and oxidation resistance of heat resistant steel DIN1.4837. this steel used in the manufacturing of industrial parts in pelletizing units and because of these parts, contact with the hot gas and dust in the gases it is necessary to have high resistance against wearing and oxidation. Adding of aluminum to chemical compound of these steels, caused formation of intermetallic compounds such as AlNi and also Al 2 O 3 formed a stable and protective oxide layer on the surface of these parts. In order to evaluate the effect of Aluminum alloy element, steel’s samples with different percentage of Aluminum (2, 4 and 7 percent) produced by casting operation. To ensure of samples chemical compound, X-Ray Fluorescence Spectroscopy used. Then homogenization treatment was performed on samples and hardness of them was measured before and after the homogenization treatment. In order to evaluate of wear behavior, the test performed in environmental temperature and 500° C and for analyzing the results, Scanning Electron Microscope and Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy was used. Also oxidation test done at 900° C for 50 hours on the samples and evaluating the results, samples scanned with electron microscope and to study the phases and chemical compound diffraction and Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy was used. The results have shown that by adding Aluminum to the chemical compound of this steel, it’s hardness increased due to intermetallic phases consist of Ni and Al, that affect on the wear properties of steel. The result also show that oxidation resistance in high temperature of steel increased by adding Aluminum to chemical compound due to create Al 2 O 3 as a protective oxide layer. Keywords: heat-resistant steel, aluminum, wear, oxidation
پژوهش حاضر به منظور ارزیابی تاثیر افزودن عنصر آلیاژی آلومینیم بر رفتار سایشی و مقاومت در برابر اکسیداسیون فولاد گرم کار DIN1.4837 انجام شده است. این فولاد در ساخت قطعات گریت بار مورد استفاده در واحد های گندله سازی استفاده می شود و ‌بدلیل تماس قطعه با گازهای داغ و ذرات غبار موجود در گاز لازم است از مقاومت بالایی در برابر اکسیداسیون، ‌خوردگی‌داغ و سایش برخوردار باشد. افزودن عنصر آلومینیم به ترکیب شیمیایی این فولاد ها موجب تشکیل ترکیبات بین فلزی AlNi شده و همچنین به علت تشکیل لایه اکسیدی پایدار و محافظ Al 2 O 3 می تواند نقش محافظت کننده خوبی را ایفا کند. به منظور بررسی تاثیر عنصر آلیاژی آلومینیم، نمونه هایی از فولاد با درصد های متفاوت 2، 4 و 7 درصد آلومینیم به روش ریخته گری تهیه شده و و پس از بررسی ترکیب شیمیایی آن ها به روش های طیف سنجی نشری و آنالیز طیف نگاری فلوئورسانس اشعه ایکس، عملیات حرارتی همگن سازی بر روی آن ها انجام پذیرفت، سپس سختی هرکدام از نمونه ها قبل و بعد از عملیات همگن سازی محاسبه شد. همچنین جهت بررسی رفتار سایشی، این آزمایش در دو دمای محیط و دمای 500 درجه سانتی گراد بر روی نمونه ها انجام گرفته و جهت بررسی نتایج بدست آمده از میکروسکوپ الکترونی و آنالیز طیف سنجی پراش پرتو ایکس استفاده گردید. آزمایش اکسیداسیون نیز در دمای 900 درجه سانتی گراد و به مدت 50 ساعت بر روی نمونه ها انجام شده و جهت بررسی نتایج از میکروسکوپ الکترونی و برای بررسی فاز ها از آنالیز های طیف سنجی پراش پرتو ایکس به کمک آنالیز عنصری طیف نگاری پرتو ایکس استفاده شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهند که با افزودن عنصر آلیاژی آلومینیم به ترکیب شیمیایی فولاد گرم کار، سختی آن به علت ایجاد فاز های بین فلزی متشکل از نیکل و آلومینیم افزایش یافته و همین موضوع بر خواص سایشی نیز تاثیرگذار بوده و با افزایش درصد آلومینیم میزان کاهش وزن نمونه ها در اثر سایش کاهش می یابد. نتایج حاصل از آزمایش اکسیداسیون دما بالا نیز نشان می دهد که افزودن آلومینیم به ترکیب شیمیایی فولاد باعث ایجاد لایه محافظAl 2 O 3 و همچنین تشکیل اکسید های اسپینلی بر روی سطح شده که همین موضوع باعث حفاظت سطح در برابر اکسیداسیون می گردد. از طرفی دیده می شود که اگر میزان آلومینیم موجود در ترکیب شیمیایی از حد بحرانی بگذرد، لایه اکسیدی تشکیل شده از جنس Al 2 O 3 پایدار نبوده و دارای چسبندگی کمی بر روی سطح می باشد. کلمات کلیدی : فولاد مقاوم به حرارت، آلومینیم، سایش، اکسیداسیون

ارتقاء امنیت وب با وف بومی