بررسی رفتار مکانیکی غیرمتعارف فولاد کم‌آلیاژ فنر حاوی %wt Si7/1%wt C- 5/0 در شرایط سه فازی بینیتی- مارتنزیتی-آستنیت باقیمانده

مهندسی متالورژی و مواد

مقاله 13، دوره 31، شماره 2 - شماره پیاپی 22، مهر 1399، صفحه 137-152   

نوع مقاله: علمی و پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ma.v31i1.73680

نویسندگان

شیما پشنگه¹؛ حمیدرضا کریمی زارچی^{* 2}؛ سید صادق قاسمی بنادکوکی¹

¹دانشگاه یزد

²Yazd University

چکیده

توسعه فولادهای پیشرفته میکروکامپوزیتی در سال‌های اخیر مورد توجه بسیار قرار گرفته است. فولادهای چند فازی، خانواده‌ای جدید از این فولادها می‌باشند که با انتخاب ترکیب شیمیایی و پروسه عملیات حرارتی مناسب می‌توان ریزساختارهای میکروکامپوزیتی شامل مخلوطی از فازهای بینیت، مارتنزیت و آستنیت باقیمانده در آن‌ها به منظور دستیابی به خواص مهندسی بهینه ایجاد نمود. در پژوهش حاضر نمونه‌ ورق فولادی سیلیسیم بالا انتخاب شد؛ و سپس عملیات حرارتی به صورت آستنیته کردن در دمای oC900 به مدت 5 دقیقه، انتقال سریع به حمام نمک oC350 و نگهداری در آن به مدت‌ زما‌ن‌های 5 ثانیه تا 5 ساعت و در نهایت سریع سرد کردن در آب به منظور دستیابی به ریزساختارهای سه فازی صورت گرفت. بررسی خواص مکانیکی و ریزساختاری با استفاده از آزمون‌های ماکروسختی‌سنجی، کشش، میکروسکوپ‌های نوری و الکترونی روبشی انجام گرفت. مشاهده تصاویر به دست آمده نشان داد درصدهای مختلفی از فازهای بینیت، مارتنزیت و آستنیت باقیمانده در نمونه‌ها تشکیل شده که باعث تغییرات شدید و غیر متعارفی در نتایج خواص مکانیکی کششی و سختی‌‌سنجی در مقایسه با خواص مکانیکی فولادهای نسل سوم استحکام بالا شده است. نتایج آزمون کشش نشان داد استحکام کششی نمونه‌ها از 5 تا 50 ثانیه از 1850 تا MPa2052 افزایش و سپس به مقدار MPa1386 در زمان 300 ثانیه کاهش و مجددا به مقدار MPa1460 در زمان یک ساعت افزایش یافته است. این روند تغییرات بر اساس کسر حجمی و رفتار مکانیکی متفاوت فازهای بینیت، مارتنزیت و آستنیت باقیمانده تحلیل گردید. بهترین شرایط به منظور دستیابی به بیشترین چقرمگی که با حاصلضرب استحکام کششی در درصد ازدیاد طول ( GPa%9/25) قابل محاسبه است در نمونه‌های عملیات حرارتی شده در حمام نمک مذاب oC350 به مدت 200 ثانیه به دست آمد.

کلیدواژه‌ها

فولاد سیلیسیم بالا؛ عملیات حرارتی در حمام نمک مذاب؛ خواص مکانیکی؛ ریزساختار سه فازی بینیت- مارتنزیت- آستنیت باقیمانده

سایر فایل های مرتبط با مقاله

13-1karimizarchi-Revised.pdf

مراجع