نشریه علمی پژوهشی مواد پیشرفته در مهندسی

هدف از انجام این پژوهش بررسی امکان بروز پدیده پاشنه فیلی در آلیاژهای تف‌جوشی شده حاوی عامل تبخیر شونده است. به این منظور قطعات برنجی با ترکیب Cu-28Zn در محدوده دمایی 890-970 درجه ‌سانتی‌گراد به‌مدت 20 دقیقه تف‌جوشی شدند. از قطعات برنجی در شرایط مختلف تف‌جوشی به­صورت درجا، عکس­برداری شد. نتیجه این­ بود که با وجود کشیده شدن مذاب به سمت نواحی پایین بر اثر نیروی جاذبه زمین، پدیده پاشنه فیلی در این قطعات مشاهده نشد و به جای آن قطعات دچار تورم شدند. تغییر ترکیب شیمیایی و افزایش اندازه حفرات در اثر تبخیر روی را می­توان به عنوان اصلی­ترین عامل بروز این پدیده دانست.

در این تحقیق سینتیک رشد لایه آستنیت در سطح فولاد زنگ‌نزن فریتی Fe-23Cr-2/4Mo حین عملیات نیتروژن‌دهی محلولی و تأثیر افزودن نیتروژن برروی ریزساختار و سختی فولاد مورد مطالعه قرار گرفته است. تسمه‌هایی به ضخامت 2 میلی‌متر از این فولاد در دمای 1200 درجه سانتی‌گراد تحت اتمسفر گاز نیتروژن با فشار25/0 مگاپاسکال به مدت زمان‌های 2، 3، 6، 9 و 12 ساعت نیتروژن‌دهی شدند. ریزساختار، ضخامت لایه آستنیتی و سختی نمونه‌های نیتروژن‌دهی شده با استفاده از میکروسکوپ نوری، تفرق پرتو ایکس (XRD) و ریزسختی سنجی مطالعه شدند. نتایج نشان داد که با انجام عملیات نیتروژن‌دهی، نیتروژن به‌صورت مرزدانه‌ای و شبکه‌ای نفوذ کرده و باعث استحاله فازی فریت به آستنیت می‌شود. سینتیک استحاله فریت به آستنیت با نفوذ نیتروژن با ضریب نفوذ متوسط ^5-10×54/6 میلی‌متر مربع بر ثانیه کنترل می‌شود. ضخامت لایه آستنیتی تشکیل شده متناسب با ریشه دوم زمان نیتروژن‌دهی افزایش می‌یابد و پس از 12 ساعت نیتروژن‌دهی، کل ضخامت نمونه فریتی با سختیHV_0/1  262 به آستنیت با سختی HV_0/1  420 تبدیل می‌شود.