Abstract
In this research new modified as-cast cold work AISI D3 tool steel was produced by increasing Ti and Nb and decreasing Cr. At first, Cast samples were homogenized at optimized cycle and then austenitized and tempered within the specified temperature ranges. Mechanical properties and wear behavior were determined by performing hardness test, three point bending test and pin on disc wear test. Also, scanning electron microscope was employed to characterize the new modified steel
For the specimens austenitized and tempered at 1050 °C and 500 °C respectively, the secondary hardening effect was observed which was consistent with lower weight loss of pin on disc wear test results. The results show that, the new modified as-cast steel represents hardness and wear resistance equal to or better than that of standard wrought D3 steel, while its strength and toughness are lower than those of wrought steel
چکیده
در این مقاله، با افزایش مقدار Ti و Nb و کاهش Cr گونه اصلاح شده ای از فولاد ابزار سردکار AISI D3 ریخته گری و ایجاد گردید. در ابتدا، نمونه های ریختگی تحت سیکل های بهینه همگن سازی شده و سپس در محدوده دمایی مناسب آستنیته و تمپر شدند. خواص مکانیکی و رفتار سایشی به وسیله آزمون های سختی، خمش سه نقطه ای و پین و دیسک مورد بررسی قرار گرفت. همچنین از میکروسکوپ الکترونی روبشی برای مشخصه یابی فولاد جدید اصلاح شده بهره گرفته شد.
در نمونه های آستنیته و تمپر شده به ترتیب در دماهای 1050 و 500 درجه سانتیگراد، اثر سختی ثانویه مشاهده گردید که با کاهش وزن کمتر این نمونه ها در آزمون پین و دیسک همخوانی داشت. نتایج حاکی از این بود که سختی و مقاومت به سایش فولاد ریختگی اصلاح شده معادل و یا بهتر از فولاد D3 کار شده معمول می باشد اما استحکام و چقرمگی آن نسبت به فولاد کار شده کمتر است.
1-مقدمه
فولاد AISI D3 پرکربن و پرکروم که دارای 11-13 درصد کربن و 2-35/2 درصد کربن می باشد، کاربرد گسترده ای در صنعت به عنوان قالب ها و ابزارهای سردکار دارد. اگرچه ریزساختار فولاد D3 کارشده معمولاً شامل توزیع همگنی از کاربیدهای کروم در زمینه فریتی و مارتنزیتی می باشد اما در ساختار ریختگی این فولاد، به شکل شبکه ای از کاربید کروم یوتکتیکی و آستنیت است که در مرحله نهایی انجماد شکل می گیرد...