الملخص
عادة ما تحتوى الطبقات المصلدة في الصلب على نسب صغيرة من طور الاوستنيت المتبقي (غير المتحول). إحدى الطرق المتبعة لتخفيض محتوى طور الاوستنيت في مثل هذه الحالات هو استخدام التبريد العميق عن طريق الغمر في النيتروجين السائل. سيتم فى هذا البحث تقييم زيادة ثبات طور الاوستنيت مع التقادم بمدى صعوبة تحول طور الاوستنيت المتبقي إلى طور المارتنسيت باستخدام عمليات الغمر بعد وقبل التعتيق.
في هذا البحث تمت دراسة تأثير التقادم على ثبات طور الاوستنيت مع استبعاد تأثير الإجهادات المتخلفة الناتجة من جسم المشغولات المكربنه وذلك باستخدام عينات من الصلب الكربوني بسمك 1 مم لمحاكاة الطبقة المصلدة في عمليات الكربنه. تم استخدام حيود الأشعة السينية لحساب نسب طور الاوستنيت المتبقي وللكشف عن التغير في المحتوى الكربوني في طوري الاوستنايت و المارتنسيت وحساب الإجهادات الداخلية الناتجة عن تحول طور الاوستنايت إلى المارتنسيت بالطبقة المصلدة .
بمقارنة النتائج (مخططات حيود الأشعة السينية) لعدة عينات تم إخضاعها لعمليات تعتيق وغمر مع أخرى غير معتقة وجد إن عمليات التعتيق تؤدي إلى زيادة ثبات طور الاوستنايت مع التقادم وأنَّ نشؤ اجهادات ضغط متخلفة صغيرة بداخل الطبقة المصلدة نتيجة تحول طور الاوستنايت إلى المارتنسيت قد يؤدي إلى منع تحول إضافي من طور الاوستنايت إلى المارتنسيت. لوحظ عدم تغير في المحتوى الكربوني لطور الاوستنايت بسبب عمليات التعتيق وأنَّ المحتوى المرتفع لعنصر الكربون بطور الاوستنايت المتبقي يصاحب هذا الطور قبل عملية التعتيق.
يرجح أن يكون السبب الرئيسي لزيادة ثبات طور الاوستنايت المتبقي أثناء التعتيق هو إعادة توزع الكربون عن طريق نزوح الكربون من طور المارتنسيت أثناء التعتيق كما هو واضح من اختفاء الازدوجات في قيم طور المارتنسيت في مخططات حيود الأشعة وانتشاره إلى الخلاعات في الحدود الفاصلة بين طوري الاوستنايت و المارتنسيت مما يؤدي إلى إعاقة حركة الحدود الفاصلة وبالتالي زيادة صعوبة تحول طور الاوستنيت المتبقي إلى طور المارتنسيت أثناء عمليات التبريد اللاحق بالغمر.
ABSTRACT
Carburized layers in quenched steel components usually contain few percent of retained austenite (RA). Deep freezing treatment by dipping in liquid nitrogen is usually carried out when it is required to reduce the amount of retained austenite to very low levels. Stability of retained austenite due to aging was assessed by the difficulty of transformation of retained austenite to martensite when subjected to sub-zero treatment. In this work the case material was simulated by carburizing thin specimens of 1mm thick to obtain full through hardening by carburization. Retained austenite was found to stabilize with aging. Even in the absence of the effect of the core material, the retained austenite become under small compressive stresses induced by previously transformed austenite. This state of stress opposes further transformation resulting in incomplete transformation of austenite to martensite. X-Ray Diffraction (XRD) patterns from aged and non-aged specimens do not reveal any austenite carbon enrichment with aging. Indication of carbon atoms redistribution during aging is observed by disappearance of peak doublets of martensite lines on XRD diffraction patterns. Impeding mobility of interface by migration of carbon atoms to dislocation arrays is more likely to occur. Stability of retained austenite could therefore be attributed to the lowered mobility of the interface.
