Home < Articles < Article Details
Effect of Heat Treatment on Hardness and Abrasive Wear Resistance of Galvanized Steel and Medium Carbon Steel
| Researcher(s): | - Tareg S. Ben Naser
- Abdalslam T. Darafon
- Faesal Alatshan
|
|---|
| Institution: | Department of Mechanical Engineering, College of Engineering Technology, Houn, Libya
Department of Civil Engineering, College of Engineering Technology, Houn, Libya. |
|---|
| Field: | Mechanical and Materials Engineering |
|---|
| Published in: | 38th volume - April 2026 |
|---|
الملخص
تستعرض هذه الدراسة تأثير أربعة أنظمة من المعالجات الحرارية ـ التبريد السريع، والتخمير عند درجتي حرارة 250 °C و450 °C، والتخمير الكامل ـ على الصلادة ومقاومة التآكل بالاحتكاك لكل من الفولاذ المجلفن والفولاذ متوسط الكربون. جرى تقييم العينات المحضَّرة بنفس الطريقة باستخدام اختبار الصلادة الدقيقة (فيكرز) وتجارب التآكل الرملي وفق معيار ASTM G65. أظهر الفولاذ المجلفن زيادة في الصلادة بنسبة 36.6% بعد التبريد السريع، بينما أدى التخمير عند 250 °C و450 °C إلى انخفاض الصلادة بنسبة 20.5% و24.0% مقارنة بحالة التبريد، في حين سبّب التخمير الكامل انخفاضاً إضافياً بنسبة 40.6%. أما قيم الفقد في الكتلة فقد ارتفعت بشكل طفيف (حتى +14.4%) بعد المعالجات التي تقلل الصلادة، مما يكشف عن الدور المعتدل لطبقة الزنك الواقية. في المقابل، سجّل الفولاذ متوسط الكربون زيادة أكبر في الصلادة بلغت +63.6% بعد التبريد السريع، تلتها انخفاضات متتالية بنسبة 15.8% و42.5% و60.3% بعد التخمير عند 250 °C و450 °C والتخمير الكامل، على التوالي. ومع ذلك، ارتفعت خسائر التآكل بشكل كبير (حتى +7,600%)، مما يشير إلى حدوث هشاشة وتشققات مجهرية. تبرز هذه النتائج الحاجة إلى موازنة الصلادة والمتانة والحماية السطحية، كما توفر أساساً لتحسين استراتيجيات المعالجة الحرارية وطلاء المكوّنات الفولاذية في التطبيقات الصناعية..................
الكلمات المفتاحية:.............. المعالجة الحرارية، الصلادة، مقاومة التآكل بالاحتكاك، الفولاذ المجلفن، الفولاذ متوسط الكربون، ASTM G65.
Abstract
This study examines the effects of four heat treatment regimens: quenching, tempering at 250 °C and 450 °C, and full annealing on the hardness and abrasion resistance of Galvanized steel and medium carbon steel. Identically prepared samples were evaluated by Vickers microhardness testing and ASTM G65 sand-spray abrasion trials. In Galvanized steel, quenching increased hardness by 36.6 %, while tempering at 250 °C and 450 °C reduced it by 20.5 % and 24.0 % relative to the quenched state; full annealing produced a further 40.6 % softening. Corresponding mass-loss values rose modestly (up to +14.4 %) after softer treatments, revealing the zinc coating’s moderating effect. Medium carbon steel showed a greater hardness rise (+63.6 %) on quenching, followed by reductions of 15.8 %, 42.5 %, and 60.3 % after tempering and annealing; wear losses, however, escalated dramatically (up to +7,600 %), indicating embrittlement and microcracking. These results highlight the need to balance hardness, toughness, and surface protection. The findings provide a basis for optimising heat-treatment and coating strategies in industrial steel components................
Keywords:............. heat treatment, hardness, abrasion resistance, Galvanized steel, Medium Carbon Steel, ASTM G65.
