Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmad KermanPour,Hossein Edris
احمد کرمانپور (استاد مشاور) حسين ادريس (استاد راهنما)
 
STUDENT
Roozbeh Jalil
روزبه جليل

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 ارزيابي تاثير افزودن عنصر آلياژي آلومينيم بر رفتار سايشي و مقاومت در برابر اکسيداسيون فولاد گرم کار DIN1.4837 انجام شده است. اين فولاد در ساخت قطعات گريت بار مورد استفاده در واحد هاي گندله سازي استفاده مي شود و ‌بدليل تماس قطعه با گازهاي داغ و ذرات غبار موجود در گاز لازم است از مقاومت بالايي در برابر اکسيداسيون، ‌خوردگي‌داغ و سايش برخوردار باشد. افزودن عنصر آلومينيم به ترکيب شيميايي اين فولاد ها موجب تشکيل ترکيبات بين فلزي AlNi شده و همچنين به علت تشکيل لايه اکسيدي پايدار و محافظ Al 2 O 3 مي تواند نقش محافظت کننده خوبي را ايفا کند. به منظور بررسي تاثير عنصر آلياژي آلومينيم، نمونه هايي از فولاد با درصد هاي متفاوت 2، 4 و 7 درصد آلومينيم به روش ريخته گري تهيه شده و و پس از بررسي ترکيب شيميايي آن ها به روش هاي طيف سنجي نشري و آناليز طيف نگاري فلوئورسانس اشعه ايکس، عمليات حرارتي همگن سازي بر روي آن ها انجام پذيرفت، سپس سختي هرکدام از نمونه ها قبل و بعد از عمليات همگن سازي محاسبه شد. همچنين جهت بررسي رفتار سايشي، اين آزمايش در دو دماي محيط و دماي 500 درجه سانتي گراد بر روي نمونه ها انجام گرفته و جهت بررسي نتايج بدست آمده از ميکروسکوپ الکتروني و آناليز طيف سنجي پراش پرتو ايکس استفاده گرديد. آزمايش اکسيداسيون نيز در دماي 900 درجه سانتي گراد و به مدت 50 ساعت بر روي نمونه ها انجام شده و جهت بررسي نتايج از ميکروسکوپ الکتروني و براي بررسي فاز ها از آناليز هاي طيف سنجي پراش پرتو ايکس به کمک آناليز عنصري طيف نگاري پرتو ايکس استفاده شده است. نتايج بدست آمده نشان مي دهند که با افزودن عنصر آلياژي آلومينيم به ترکيب شيميايي فولاد گرم کار، سختي آن به علت ايجاد فاز هاي بين فلزي متشکل از نيکل و آلومينيم افزايش يافته و همين موضوع بر خواص سايشي نيز تاثيرگذار بوده و با افزايش درصد آلومينيم ميزان کاهش وزن نمونه ها در اثر سايش کاهش مي يابد. نتايج حاصل از آزمايش اکسيداسيون دما بالا نيز نشان مي دهد که افزودن آلومينيم به ترکيب شيميايي فولاد باعث ايجاد لايه محافظAl 2 O 3 و همچنين تشکيل اکسيد هاي اسپينلي بر روي سطح شده که همين موضوع باعث حفاظت سطح در برابر اکسيداسيون مي گردد. از طرفي ديده مي شود که اگر ميزان آلومينيم موجود در ترکيب شيميايي از حد بحراني بگذرد، لايه اکسيدي تشکيل شده از جنس Al 2 O 3 پايدار نبوده و داراي چسبندگي کمي بر روي سطح مي باشد. کلمات کليدي : فولاد مقاوم به حرارت، آلومينيم، سايش، اکسيداسيون

ارتقاء امنیت وب با وف بومی