نویسندگان
چکیده
در این پژوهش، برای بهینه سازی فرایندهای سیلیکونایزینگ و بروسیلیکونایزینگ جامد روی فولادهای کربنی، گستره ای از زمان عملیات و ترکیب پودر در دمای ثابت در نظر گرفته شد به گونه ای که مبنای بهینه سازی، ضخامت، کیفیت سطحی و سختی لایه-های به دست آمده بوده است.
با توجه به یافته های آزمایشی، زمان و دمای بهینه هردو فرایند، به ترتیب 4 ساعت و C˚950 به دست آمد؛ ترکیب پودر در فرایند سیلیکونایزینگ، مخلوط 5/2% فروسیلیسیم، 5/2% کلریدآمونیم و مابقی اکسید آلومینیم تعیین شد در حالی که در عملیات بروسیلیکونایزینگ همزمان، ترکیب 90% پودر برونایز بهینه و 10% پودر سیلیکونایز بهینه، مخلوط مطلوب تشخیص داده شد. با انجام فرایندهای بهینه، پوششهای به ضخامت حدود mμ150 و حداکثر سختی HV600 در فولادهای سیلیکونایز شده و با ضخامت حدود mμ100 و سختی بیش از HV3000 در فولادهای بروسیلیکونایز شده به دست آمد. بررسیهای میکروسکوپی و فازشناسی پرتو ایکس توسط آزمایشهای متالوگرافی، XRD و EDAX نشان داد که فازهای ایجاد شده در فرایند سیلیکونایزینگ عبارت اند از si3Fe و 3Si5Fe، در حالی که طی فرایند بروسیلیکونایزینگ فازهای 3(FeSi)B، B2Si9/4Fe، FeSi، FeB و B2Fe شناسایی شدند.
عنوان مقاله [English]
The Effect of Siliconizing and Borosiliconizing Processes on Microstructure and Morphology of Carbon Steel Surface Layers
نویسندگان [English]
- S. R. Bakhsi
- M. Salehi
- F. Ashrafizadeh
چکیده [English]
A study for optimizing of siliconizing and borosiliconizing processes on carbon steels has been carried out. The process parameters, i.e, time and powder mixture, were considered for optimization of the case depth, surface quality and the hardness profile.
Time and temperature of the processes were 4 hr and 950˚C, respectively. Powder mixture in siliconizing process was 2.5% ferrosilicon, 2.5% NH4Cl and Al2O3, while the optimum simultaneous borosiliconizing process was obtained in a mixture of 90% boronizing powder and 10% siliconizing powder. These powders had already been optimized, individually. This is a depth of layer of about 150μm and maximum hardness value of 600HV0.1 in siliconized steels, and a depth of layer of about 100μm and a hardness value of greater than 3000 HV0.1 in borosiliconized steels. Microscopical tests by light microscopes, XRD and EDAX analyses indicated Fe3Si and Fe5Si3 phases within the surface layers of siliconized steel, and B(FeSi)3, Fe4.9Si2B, FeSi, FeB and Fe2B phases within the surface layers of borosiliconized steels.
)