تاثیر درصد کربن در فولاد - √دنیـــــــای متـــــــــــالورژی فقـــــــط از ایـــــــنجا
به "با سابقه ترين و محبوب ترين وبلاگ متالورژي در ايران" خوش آمديد

تاريخ : جمعه ۱٧ آذر ۱۳۸٥

استعمال كربن در فولاد وسيع بوده و از اين طريق مي توان به آلياژهاي متنوعي دست يافت.تغييرات 0.1 درصدي كربن فولاد تاثيرات شگرفي روي خواص فولاد دارد.اين عنصر را ارزان كثيف Dirty cheap مي نامند و در صد آن در فولاد را بايد كنترل كرد.

وزن اتمي كربن 12 با نقطه ذوب 3300 C است.آلوتروپي هاي آن عبارتست  از كربن آمورف ، گرافيت و الماس. با افزودن كربن به آهن مذاب ،محلول مايع تشكيل مي دهد . رفتار كربن در آهن بصورت محلول جامد بسيار پيچيده است.كربن آستنيت زا ست و منطقه پايداري آستنيت را گسترش مي دهد. مقدار قابل ملاحظه اي از كربن بصورت بين نشين در آستنيت حل مي شود. در حالي كه انحلال آن در فريت بسيار ناچيز است. بنحوي كه در دماي 727 C برابر 0.0218 % و در دماي اتاق به 0.008 % كاهش مي يابد. ميزان كربن اضافي بصورت كاربيد آهن و كاربيد با عناصر آلياژي ديگر در مي آيد.

افزايش ميزان كربن ،سختي پذيري فولاد و نيز سختي ان را افزايش مي دهد. هم چنين ، هر چقدر سمنتيت در زمينه فريتي بيشتر باشد، سختي نيز زيادتر خواهد بود. در چدنها، كربن بصورت گرافيت در ريزساختار بوده كه در سختي پذيري تاثيري ندارد.

در ريزساختار فولاد، كربن و آهن تشكيل كاربيدآهن يا همان سمنتيت مي دهند. اين كاربيد را نمي توان در حضور عناصر آلياژي ديگر يك كاربيد ساده تلقي كرد بلكه كاربيد كمپلكسي از آنهاست.سمنتيت و كاربيدهاي ديگري كه در ريز ساختار وجود دارند بر عوامل زير تاثير مي گذارند:

·         دما و زمان لازم براي انحلال در هنگام حرارت دادن فولاد

·          دماي برگشت براي دستيابي به ميزان سختي لازم

·          وجود سختي ثانويه در حين برگشت ، تنش گيري و كار در دماي بالا

·          چقرمگي فولاد كه تحت تاثير پراكندگي ذرات كاربيدي در ريزساختار است.

افزايش كربن عليرغم ازدياد سختي و استحكام ،شكل پذيري ،داكتيليتي و چقرمگي ،جوشكاري و ماشينكاري را كاهش مي دهد. معمولا مقدار كربن تاثيري بر مقاومت خوردگي فولاد در آب ،اسيدها و گازهاي داغ ندارد.

کربن نقطه انجماد آهن را کاهش می دهد. قابلیت انحلال کربن در آهن با افزایش دما افزایش می یابد.بسیاری از فولادهای نورد یا فورج شده در منطقه پایداری آستنیت کار گرم می شوند که به علت یکنواختی ترکیب و اندازه دانه است.ولی بسیاری از فولادهای پرکربن با مقدار 0.9 % را همیشه عملیات حرارتی نمی کنند چرا که حضور کاربیدهای حل نشده چندان مطلوب نیست.در هنگام سرد شدن ،آستنیت به فریت و سمنتیت دگرگون می شود.

ذرات سمنتیت د ر حین سرد شدن از آستنیت رسوب می کنند. هر چقدر سمنیت بصورت ریز پراکنده باشد، سختی فریت و سمنتیت بیشتر خواهد شد.در فولادهای کربنی ،افزایش کربن تا 0.84 % و تشکیل پرلیت باعث افزایش سریع استحکام تسلیم و کشش خواهد شد ولی همراه با کاهش داکتیلیتی و چکش خواری است.

 با افزایش دما قابلیت انحلال کربن در آهن افزایش یافته و در دمای تشکیل آستنیت سریعا افزایش می یابد.معمولا فولادهای پرکربن در منطقه 0.9 % کربن را همیشه عملیات حرارتی نمی کنند چرا که انحلال کامل کاربید ها همیشه مطلوب نیست.شرایط آستنیتی با یکنواختی در ترکیب و اندازه دانه مشخص می شود.در سرد کردن، آستنیت به فریت و سمنتیت دگرگون می شود و با کنترل و تنظیم دقیق شرایط سرد کردن می توان ریزساختار را کنترل کرد.در واقع عملیات حرارتی وسیله ایست که می توان با آن توزیع ذرات سخت سمنتیت در فاز نرم فریت را کنترل کرد.

                                                     



ارسال توسط محسن حیدری
آخرين مطالب
کارت اعتباری ویزا

کتاب کسب درآمد از اینترنت در ۷ روز

آدرس مجازی خارجی برای گوگل ادسنس