ارزیابی ریزساختار و سختی قطعات ریختگی عملیات حرارتی شده با آزمون غیرمخرب جریان گردابی

در این تحقیق از روش غیرمخرب جریان گردابی برای ارزیابی و تشخیص ریزساختار و سختی یک فولاد ریختگی بعد از انجام عملیات حرارتی، استفاده شد. به این منظور هشت نمونه شاهد یکسان از شمش فولاد ریختگی هایپریوتکتوئیدی کم‌آلیاژ موسوم به fmu-226 تهیه شده و سپس تحت سیکل‌های مختلف عملیات حرارتی نظیر آنیل کامل، کوئنچ و کوئنچتمپر قرار گرفتند. مطالعات ریزساختاری با میکروسکپ الکترونی روبشی، میکروسکپ نوری و سختی‌سنجی به روش ویکرز به عنوان آزمون‌های مخرب انجام شد. در ادامه با استفاده از یک دستگاه جریان گردابی به صورت غیرمخرب، ریزساختار و سختی نمونه‌ها در فرکانس‌های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. قابلیت شاخص‌های مختلف جریان گردابی از جمله مقاومت اهمی، مقاومت القایی، امپدانس و نسبت مقاومت اهمی به امپدانس برای توسعه یک مدل ریاضی با سختی و برای تحلیل ریزساختار مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که می‌توان با استفاده از روش جریان گردابی به صورت غیرمخرب و سریع، این قطعات فولادی را بر حسب ریزساختار و سختی از یکدیگر شناسایی و تفکیک کرد. مشخص شد که شاخص‌های جریان گردابی تابعی از فرکانس جریان، تغییرات میزان آستنیت باقیمانده، نوع ریزساختار زمینه و مورفولوژی کاربیدها است. با استفاده از نقشه امپدانسی دستگاه جریان گردابی در فرکانس khz20، به صورت گرافیکی می‌توان نوع ریزساختار زمینه را تشخیص داد. همچنین امپدانس سیم‌پیچ (z) در این فرکانس، مناسب‌ترین شاخص جریان گردابی برای سختی‌سنجی شناسایی شد و رابطه‌ای اختصاصی آن برای کنترل کیفیت قطعات عملیات حرارتی شده از این فولاد ارائه شده است.