تاثیر فرآیند ترمومکانیکی بر روی فولادهای بینیتی نانوساختار کربن متوسط

Abstract

در سال‌های اخیر تلاش‌های زیادی برای توسعه‌ی نسل جدیدی از فولادها تحت عنوان فولادهای نانوساختار بینیتی انجام شده است. اندازه دانه آستنیت اولیه از پارامترهای موثر در تشکیل ریزساختار بینیتی می‌باشد. فرآیند مارتنزیت از جمله فرآیندهای ترمومکانیکی پیشرفته است که مشتمل بر نورد سرد ریزساختار مارتنزیتی و آنیل متعاقب آن می‌باشد. در این پژوهش سعی شده است تا تاثیر تلفیق فرآیند مارتنزیت و فرآیند آستمپرینگ بر روی ریزساختار و خواص مکانیکی فولادهای نانوساختار بینیتی بررسی شود. فولا مورد استفاده در این پژوهش از نوع کربن متوسط و آلومینیوم بالا بوده که طراحی و سپس ریخته‌گری شده و در نهایت نورد داغ شده است. این فولاد در دمای °C 1030 به مدت 20 دقیقه آستنیته شده و سپس در آب کوئنچ گردید تا ساختار مارتنزیت حاصل گردد. نمونه‌ها به میزان 20 درصد توسط نورد سرد کاهش مقطع داده شده و سپس در دمای °C 600 به مدت 20 دقیقه آنیل شدند. نمونه‌ها مجددا در دما و زمان مشابه آستنیته شده و در دمای °C 340 تحت عملیات آستمپرینگ قرار گرفتند. بررسی‌های ریزساختاری با استفاده از پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ‌های نوری و الکترونی روبشی انجام گرفت و به منظور ارزیابی خواص مکانیکی از آزمون کشش استفاده شد. به دلیل تشدید نرخ استحاله بینیتی و تغییرات کم اندازه دانه آستنیت اولیه تفاوت زیادی در خواص مشاهده نشد. استحکام کشش نهایی برای نمونه‌ها با اندازه دانه بزرگ (47 میکرومتر) 1279مگاپاسکال با ازدیاد طول 23 درصد و برای نمونه‌ها با اندازه دانه ریزتر (33 میکرومتر) 1231 مگاپاسکال با ازیاد طول 19 درصد به دست آمد.