بررسی تأثیر پارامترهای عملیات حرارتی بر رفتار چقرمگی ضربه فولاد بینیتی دما پایین نانوساختار
[پایاننامه]
/رمضان ذوالفقاری
دانشگاه صنعتی سهند
، ۱۳۸۹
۱۰۲ ص ۰
چاپی - الکترونیکی
کتابنامه در آخر پایان نامه
کارشناسی ارشد
مهندسی مواد
دانشگاه صنعتی سهند
در دهه اخیر سری جدیدی از فولادهای بینیتی تحت عنوان فولادهای بینیتی دما پایین نانوساختار، توسعه یافتهاند که با محدودیت های روش های متداول تولید مواد نانوساختار روبرو نیستند .این فولادها ضمن هزینه تولید بسیار پایین در مقایسه با فولادهای ماریجینگ از ترکیب بسیار مناسبی از استحکام و چقرمگی بالا برخوردار هستند .بررسی های محققین نشان میدهد که با انجام استحاله در محدوده دمایی ۲۰۰-۳۰۰ درجه سانتیگراد، استحکام کششی و چقرمگی شکست به ترتیب به GPa۳/۲ و۳۰ - MPam ۴۵ رسیده است .ریزساختار این فولادها شامل صفحات فریت بینیتی عاری از کاربید با ضخامتی کمتر از nm۱۰۰ در زمینه ی آستنیت پرکربن میباشد .استحکام و انعطاف پذیری این فولادها به ترتیب ناشی از صفحات بسیار ظریف فریت بینیتی و آستنیت پرکربن است .در تحقیق حاضر به منظور بررسی چقرمگی شکست این فولادها، فولاد با ترکیب شیمیایی مشخص در کوره القایی تحت اتمسفر گاز آرگون ذوب و ریختهگری شد .جهت به دست آوردن یک فولاد تمیز، شمش ریختگی تحت عملیات ESR قرار گرفته و در نهایت برای کاهش ضخامت و همچنین تبدیل ساختار ریختگی به یک ساختار کار شده عملیات نورد اعمال شد .جهت حصول ساختار بینیتی، عملیات آستنیته در دمای۹۵۰ C و استحاله همدما در دماهای۲۰۰ ، ۲۵۰ و ۳۰۰ C و در زمان های مختلف صورت گرفت .کسر حجمی آستنیت باقیمانده و ضخامت صفحات فریت بینیتی با استفاده از آزمون پراش اشعه ایکس به دست آمد .برای بررسی نقش ریزساختار روی خواص مکانیکی، نمونهها با کمک محلولی شامل متابیسولفیت سدیم و اسید پیکریک و اسید هیدروکلریک متالوگرافی رنگی شدند.نتایج آزمون ضربه نشان میدهند که برای دماهای۲۰۰ ، ۲۵۰ و C۳۰۰، زمان بهینه عملیات حرارتی به ترتیب۷۲ ، ۱۶ و ۶ ساعت میباشد .در این زمانها، کسر حجمی آستنیت باقیمانده در بیشترین مقدار و سختی در کمترین مقدار میباشد .همچنین نتایج آزمون ضربه نشان میدهند که با افزایش دمای استحاله همدما، انرژی جذب شده نمونه های استحاله یافته افزایش مییابد، درحالیکه سختی کاهش مییابد .از سوی دیگر در یک دمای ثابت، با افزایش زمان استحاله همدما چقرمگی افزایش یافته و پس از رسیدن به مقدار بیشینه مجددا کاهش مییابد .همچنین شکستنگاری با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان میدهد که با افزایش دمای استحاله سطح شکست کلیواژ کاهش مییابد و در یک دمای ثابت، با افزایش زمان استحاله، سازوکار شکست از صفحات کلیواژ بزرگ به ترکیبی از شکست شبه کلیواژ و دیمپل های ریز تغییر میکند.