اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديدتأثير التقسية السطحية باستخدام التيارات عالية التردد على الخصائص الميكانيكية للفولاذ الكربوني
The effects of induction hardening on mechanical properties of carbon steel
1633
0 38
0
(
0
)
تأليف
ميلاد حمدان( باحث )
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
تم في هذا البحث دراسة تأثير التقسية باستخدام التيارات عالية التردد على الخصائص الميكانيكية لنوعي الفولاذ الكربوني (0.59%C , 0.35%C) الأكثر استخداماً في عمليات التصنيع المحلي، حيث تم أخذ عينات من نوعي الفولاذ بعد تقسيتها بالتيارات عالية التردد عند قيم مختلفة للاستطاعة و لسرعة تحرك ملف التحريض و إجراء اختبارات القساوة و الشد و الصدم عليها. و بعد إجراء التجارب و الاختبارات أظهرت النتائج التحسن الواضح في الخصائص الميكانيكية مع تأثير محدود على متانة الصدم لنوعي الفولاذ الكربوني عند معالجته بالتيارات عالية التردد، كما أظهرت إمكانية التحكم بهذه الخصائص من خلال تغيير بارامترات طريقة التقسية.
The effects of induction hardening on mechanical properties of two kinds of carbon steel (0.59%C , 0.35%C) that are widely used in local industry, were discussed by exposed specimens that were induction hardened with different values of power and inductor's speed to hardness, tensile, and impact tests. The results of tests showed that the mechanical properties become greater with slight decrease in impact energy of carbon steel when induction hardening is used, and showed the possibility to do control on product's properties by make control on treatment parameters .
مراجعة الذكاء الصنعي:
ملخص البحث
تناول البحث تأثير التقسية السطحية باستخدام التيارات عالية التردد على الخصائص الميكانيكية لنوعي الفولاذ الكربوني (0.35%C و0.59%C) الأكثر استخداماً في عمليات التصنيع المحلي. تم إجراء تجارب على عينات من الفولاذ بعد تقسيتها بتيارات عالية التردد عند قيم مختلفة للاستطاعة وسرعة تحرك ملف التحريض، وأجريت اختبارات القساوة والشد والصدم عليها. أظهرت النتائج تحسناً ملحوظاً في الخصائص الميكانيكية مع تأثير محدود على متانة الصدم، كما أظهرت إمكانية التحكم بهذه الخصائص من خلال تغيير بارامترات طريقة التقسية. تم استخدام أجهزة مختلفة لإجراء الاختبارات مثل جهاز القساوة Hoytom، جهاز الشد Schencktrebel، وجهاز الصدم Hoytom. أظهرت النتائج أن زيادة الاستطاعة الكهربائية المستخدمة في التقسية تؤدي إلى زيادة القساوة السطحية وعمق الطبقة المقساة، بينما تؤدي زيادة سرعة تحرك ملف التحريض إلى انخفاض عمق الطبقة المقساة وتحسن في متانة الصدم. أوصى البحث بإجراء المزيد من الدراسات على أنواع أخرى من الفولاذ ودراسة تأثير التقسية التحريضية على بقية الخواص مثل التعب والالتواء.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: يعتبر البحث مهماً في مجال تحسين الخصائص الميكانيكية للفولاذ الكربوني باستخدام التقسية السطحية بالتيارات عالية التردد. ومع ذلك، يمكن توجيه بعض النقد البناء للبحث. أولاً، كان من الممكن أن يكون هناك تحليل أعمق لتأثير المعالجات الحرارية المختلفة على الفولاذ الكربوني. ثانياً، لم يتم التطرق بشكل كافٍ إلى تأثير العوامل البيئية مثل التآكل على الفولاذ بعد المعالجة. ثالثاً، كان من الممكن أن يكون هناك مقارنة مع تقنيات أخرى للتقسية السطحية مثل استخدام الليزر أو البلازما لتقديم رؤية أوسع حول فعالية التقسية بالتيارات عالية التردد. وأخيراً، كان من الأفضل تضمين دراسة اقتصادية لتكلفة هذه التقنية مقارنة بالتقنيات الأخرى.
أسئلة حول البحث
-
ما هي الفوائد الرئيسية لتقسية الفولاذ الكربوني باستخدام التيارات عالية التردد؟
الفوائد الرئيسية تشمل تحسين الخصائص الميكانيكية مثل القساوة وإجهاد الشد وإجهاد الخضوع، مع تأثير محدود على متانة الصدم، وإمكانية التحكم بهذه الخصائص من خلال تغيير بارامترات التقسية.
-
ما هي الأجهزة المستخدمة في إجراء الاختبارات على العينات في هذا البحث؟
تم استخدام جهاز القساوة Hoytom، جهاز الشد Schencktrebel، وجهاز الصدم Hoytom لإجراء الاختبارات على العينات.
-
كيف تؤثر سرعة تحرك ملف التحريض على خصائص الفولاذ الكربوني؟
زيادة سرعة تحرك ملف التحريض تؤدي إلى انخفاض عمق الطبقة المقساة، مما يقلل من فعالية التقسية بالنسبة لتحسين الخصائص الميكانيكية، ولكنها تحسن من متانة الصدم.
-
ما هي التوصيات التي قدمها البحث لمزيد من الدراسات؟
أوصى البحث بإجراء المزيد من الدراسات على أنواع أخرى من الفولاذ، ودراسة تأثير التقسية التحريضية على بقية الخواص مثل التعب والالتواء، ودراسة تأثير المعالجات المزدوجة، وكذلك دراسة فاعلية استخدام التسخين بالتيارات عالية التردد في مجالات أخرى.
المراجع المستخدمة
SHEN,A;YAO,Z.Q; SHI,Y.J; HU.J. Study on Temperature Field Induced in High Frequency Induction Heating. Acta Metallurgica , China, Vol.19, No.3, 2006, 190-196
RUDNEV,V.I. Metallurgical insights for induction heat treaters, Part6: Striping Phenomenon. Heat treating Progress, U.S.A, November/December 2008, 21-22
STARCK,A.V; MUHLBAUER.A; KRAMER.C. Handbook of Thermo processing Technologies. Vulkan- Verlag, Germany, 2006, 807
قيم البحث
اقرأ أيضاً
دُرِس في هذا البحث آلية انتشار ذرات الكروم و الخواص الميكانيكية و الكيميائية لطبقة الطلاء الانتشاري بالكروم في الفولاذ منخفض نسبة الكربون، و التي تعتبر إحدى تقنيات المعالجة السطحية. حيث تم إجراء العديد من التجارب العملية في وسط إشباعي مسحوقي من أجل ت
شكيل طبقة طلاء انتشاري تحتوي على الكروم الذري الذي سينتشر
داخل السطح المعالج. و تمت دراسة بعض الخواص الميكانيكية و الكيميائية بعد القيام بالطلاء الانتشاري بالكروم.
بينت نتائج الاختبارات أن متانة الشد و القساوة الميكروية و مقاومة التآكل الكيميائي قد تحسنت بعد الطلاء الانتشاري بالكروم، كما ازدادت عمق طبقة الطلاء بزيادة زمن الإبقاء في الفرن و درجة الحرارة، حيث انعكست هذه العلاقة بمنحنٍ من الدرجة الثانية.
بالمقابل فقد انخفضت المطيلية.
تؤكد نتائج البحث إمكانية استخدام الطلاء الانتشاري بالكروم كمعالجة واعدة في رفع كفاءة عناصر الآلات المعرضة للأكسدة أو للتآكل الكيميائي في مختلف درجات الحرارة.
يتناول هذا البحث دراسة الخصائص الميكانيكية للبيتون الخفيف المسلح بالألياف الفولاذية. و قد تم الحصول على البيتون الخفيف باستخدام حصويات السكوريا المتوفرة بكميات كبيرة في الجمهورية العربية السورية. صممت ثلاث خلطات بيتونية بنسب مختلفة من الألياف الفولاذ
ية 0.75)% , 0.5,0) (على أساس حجمي).
تم إجراء مجموعة من الاختبارات على عينات اسطوانية و موشورية مأخوذة من هذه الخلطات لتعيين الخصائص الميكانيكية للبيتون الناتج و المتمثلة بالمقاومة على الضغط، معامل المرونة، الشد بالانفلاق، و الشد بالانعطاف كما تم إيجاد سلوك البيتون (العلاقة إجهاد-تشوه) تحت تأثير الضغط.
بيّنت النتائج ازدياد قيم مقاومة الضغط و مقاومة الشد بالانفلاق و مقاومة الانعطاف بنسب تصل لـ16.9% و 25.6% و 53.6% عند استخدام الألياف الفولاذية على الترتيب. كما أظهرت أهمية استخدام الألياف الفولاذية لتحسين أداء البيتون و تحويل سلوكه الهش إلى سلوك مطاوع.
يقدم البحث دراسة آلية انتشار الألمنيوم و البنية المجهرية و التركيب الطوري و الخواص المختلفة لطبقة الطلاء الانتشاري بالألمنيوم (الألمنة) في الفولاذ الكربوني.
أظهرت نتائج دراسة المعالجة الانتشارية بالألمنيوم في وسط إشباعي مسحوقي، أنه يؤدي إلى تشكيل طب
قة طلاء انتشاري الصلب لعنصر الألمنيوم في الهيكل الشبكي للحديد ناتجة عن تشكل الألمنيوم الذري تحتوي على ألومينيد الحديد و محلول و انتشاره في داخل السطح المعالج.
درِس تأثير بارامترات عملية الألمنة في سرعة تشكيل طبقة الطلاء الانتشاري، و خاصة تأثير درجة الحرارة و الزمن، و قد تبين أن زيادة عمق طبقة الألمنة تتعلق بارتفاع درجة الحرارة و زيادة الزمن، و لكن تأثير درجة الحرارة يكون أكبر من تأثير الزمن.
تم الاعتماد في هذا البحث على طريقة تصميم التجارب، و تم تقييم النتائج بطريقة الاستجابة السطحية. دلّت النتائج أن متحول شدة التيار هو المتحول الأكثر سيطرةً على الخصائص الميكانيكية المدروسة، و تمّ تحديد قيم
المتحولات التي تُعطي أفضل قيم للاستجابات.
في هذا العمل تم إخضاع الفولاذ الكربوني CK85 إلى عملية معالجة حرارية تكرارية.
تتألف هذه العملية من التثبيت لفترات قصيرة متكررة(min 3.4) عند درجة الحرارة C° 800 ( فوق درجة الحرارة Ac3 ) متبوعة بالتبريد الهوائي القسري. و بعد 8 دورات (حوالي ساعة من التس
خين و التبريد المتكررين)
تبين أن البنية المجهرية تحتوي في معظمها على حبيبات من الفريت و السمنتيت المتكور. تمتلك هذه البنية مزيجا من مقاومة الشد و المطيلية. إن تفكك صفائح البرليت أثناء انحلال السمنتيت على حدود الصفائح خلال هذه المدة القصيرة المثبتة فوق درجة الحرارة Ac3 و نشوء العيوب في الصفائح أثناء التبريد القسري غير المتوازن بالهواء كانا السببين الرئيسيين في تسريع عملية التكور .
في البداية زادت مقاومة الشد بشكل رئيسي بسبب وجود الدقائق الصغيرة الناعمة ( الفريت و السمنتيت ) و من ثم انخفضت بشكل طفيف مع انعدام وجود صفائح البرليت و ظهور السمنتيت المتكور في البنية .
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
