بررسی پایداری حرارتی آستنیت در فولادهای بینیتی نانوساختار نیمه آلیاژیMn-Ni-Si
[پایاننامه]
/مهدی قلی زاده
: دانشکده مهندسی مواد
، ۱۳۹۱
۱۱۴ ص
چاپی - الکترونیکی
کارشناسی ارشد
مهندسی مواد
دانشگاه صنعتی سهند
در دهه اخیر فولادهای بینیتی نانوساختار دماپایین با میکروساختار متشکل از فریت بنیتی ، آستنیت باقیمانده غنی از کربن به دلیل ترکیب خوبی از استحکام، تافنس و داکتیلیته مورد توجه کاربردهای تجاری و مواد مهندسی پیچیده همچون آلیاژهای فرم پذیر برای صنایع اتومبیل ، خطوط راه آهن، بلبرینگ سازی و زره نظامی ، بوده است . در مراحل مختلف سرویس دهی این فولادها گرمایش و سرمایش صورت میگیرد ، که ممکن است سبب تجزیه فاز آستنیت باقیمانده گردد .به دلیل ناپایداری ترمودینامیکی ساختار آستنیت باقیمانده بررسی پایداری این فاز در دماهای سرویس دهی زیر صفر از اهمیت ویژه ای برخوردار است .پژوهش حاضر به منظور بررسی پایداری حرارتی آستنیت در دو ترکیب فولادی با درصد مختلف Ni وMn ، انجام شده است .فولاد ۱حاوی منگنز و نیکل ولی فولاد ۲ عاری از نیکل، با استفاده از مدل ترمودینامیکی MUCG۸۳ انتخاب و طراحی شدند .فرآوری هر دو فولاد توسط آلیاژسازی تحت حفاظت گاز آرگون، ذوب مجدد تحت سرباره الکتریکی و نورد گرم انجام شد .جهت ایجاد ریزساختار بینیتی، فولادها در ۹۵۰ درجه به مدت min۳۰ آستنیته شدند .در ادامه عملیات حرارتی همدما جهت تعیین زمان بهینه در محدوده دمایی۲۰۰ - ۳۰۰ درجه در زمانهای مختلف و در نهایت کوئنچ در آب انجام شد .جهت بررسی پایداری حرارتی دو دمای ۲۰۰ و ۳۰۰ درجه انتخاب و در زمان بهینه آستمپر شده و در دماهای۳۰-،۷۸ - و۱۹۶ درجه -گوئنچ گردید .ریزساختار و خواص مکانیکی با استفاده ازSEM ،XRD ،OM ، آزمون سختی سنجی وضربه ارزیابی شدند .نتایج آزمایشها نشان داد که زمان خاتمه استحاله بینیتی برای هر دو فولاد مشابه بوده و برای دماهای۳۰۰ ، ۲۵۰ و۲۰۰ درجه ، به ترتیب برابر با۶ h ، ۱۲ h و ۴ روز میباشد .همچنین ریزساختار فولادها درزمان خاتمه استحاله بینیتی، شامل لایههای باریک فریت بینیتی با ضخامت کمتر ازnm ۱۰۰ ، آستنیت باقی-مانده غنی از کربن( .wt ۷-۱/۶/.)و مقدار کمی مارتنزیت میباشد .سختی در محدوده۴۰ - ۶۲ راکول C و چقرمگی در محدوده ۱۶J - ۲ میباشد .هر دو فولاد در دماهای یکسان تقریبا سختی، انرژی ضربه، درصد آستنیت باقیمانده ، ضخامت کریستالیتهای فریت بینیتی و پارامتر شبکه آستنیت یکسان نشان داد .در هر دو فولاد آستنیت باقیمانده در دمای آستمپر ۲۰۰درجه تا دمای کوئنچ۱۹۶ پایدار بوده در حالی که در دمای آستمپر ۳۰۰درجه تا دمای کوئنچ۷۸ پایدار بوده و مقداری از آستنیت باقیمانده طی سرمایش تا۱۹۶ - به مارتنزیت استحاله یافته است .
فولادهای بینیتی نانوساختار دما پایین
پایداری حرارتی آستنیت
فریت بینیتی
زمان خاتمه استحاله بینیتی
پراش اشعه ایکس
قلی زاده، مهدی
یزدانی، ساسان، استاد راهنما
آویشن، بهزاد، استاد مشاور
ایران
20230829
مواد،۷۰۲۱۹،۱۳۹۱
یژایلآ همین راتخاسونان یتینیب یاهدلاوف رد تینتسآ یترارح یرادیاپ یسرربMn-Ni-Si.pdf