تاثیر پارامترهای ترمومکانیکی بر فرآیندهای ترمیم در فولاد زنگ نزن آستنیتی تیتانیم دار
[پایاننامه]
/مهدی شبان غازانی
: مهندسی مواد
، ۱۳۹۵
۱۶۰ ص
چاپی - الکترونیکی
کتابنامه در آخر پایان نامه
دکتری
مهندسی مواد
۱۳۹۵/۱۰/۰۰
صنعتی سهند
فولاد AISI ۳۲۱ یک نوع زنگ نزن آستنیتی می باشد که به دلیل داشتن تیتانیم در حد۰/۵ - ۰/۳ درصد وزنی نسبت به سایر فولادهای زنگ نزن از مقاومت به خوردگی مرزدانه ای بالاتری برخوردار است .در پژوهش حاضر، رفتار تغییر شکل داغ فولاد مذکور در جریان عملیات ترمومکانیکی با استفاده از آزمون های فشار داغ در محدوده دمایی۸۰۰ - ۱۲۰۰درجه سانتیگراد و تحت نرخ کرنش های۱ ،۰/۱ ، ۰/۰۱ و ۰/۰۰۱ بر ثانیه مورد تحقیق قرار گرفت .منحنیهای سیلان حاصل از این آزمون ها نشان دهنده وقوع بازیابی دینامیکی در سه دمای تغییر شکل۸۰۰ ، ۸۵۰ و ۹۰۰ درجه سانتیگراد می باشد .علاوه بر این، تغییر شکل در دمای ۹۵۰ درجه سانتیگراد منجر به تبلورمجدد دینامیکی به صورت جزئی می شود .بررسی های میکروسکوپی مبین آن است که در محدوده دمایی۱۰۰۰ - ۱۲۰۰درجه سانتیگراد تبلور مجدد دینامیکی بطور کامل صورت گرفته است .همچنین با افزایش نرخ کرنش و کاهش دمای تغییر شکل اندازه دانه های حاصل تبلور مجدد دینامیکی کوچکتر می شود .مقدار انرژی فعال سازی تغییر شکل ( در محدوده دمایی۹۰۰ - ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد) بر اساس تنش پیک در حدود ۴۴۴ کیلوژول بر مول و بر اساس تنش سیلان پایدار در حدود ۴۶۱ کیلوژول بر مول به دست آمد .تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی در مورد نمونه های مربوط به دماهای ۸۰۰ و ۸۵۰ درجه سانتیگراد نشان دهنده تشکیل حفرات ریز در مرزدانه های فولاد اچ شده است که با توجه به دیاگرام TTP این فولاد به دلیل تشکیل رسوبات کمپلکس در مرزدانه ها می باشد و مطالعات ریزساختاری انجام گرفته با میکروسکوپ الکترونی عبوری موید این موضوع است .بطوریکه تشکیل این رسوبات موجب افزایش انرژی فعال سازی تغییر شکل از ۴۴۴ به ۷۳۵ کیلوژول بر مول می شود .نتایج حاصل از EBSD نشان می دهد کسر مرزهای بزرگ زاویه با افزایش دمای تغییر شکل و کاهش نرخ کرنش افزایش و به طور همزمان کسر مرزهای کوچک زاویه کاهش یافته است .از طریق ترسیم منحنی- های - ، مقادیر تنش و کرنش بحرانی لازم برای شروع تبلور مجدد دینامیکی و از منحنی های - تنش و کرنش پیک تعیین گردید و ارتباط آنها با پارامتر زنرهولومان استخراج شد .سینتیک بازیابی دینامیکی با معرفی ضریب بازیابی دینامیکی () محاسبه شد که نتایج حاصل نشان می دهد سینتیک بازیابی بیشتر به نرخ کرنش اعمالی بستگی دارد تا دمای اعمال تغییر شکل .با استفاده از رابطه اورامی سینتیک تبلور مجدد دینامیکی نیز مورد بررسی قرار گرفت و مقدار توان اورامی (n) آورامی در محدوده۱/۵ - ۲/۵ به دست آمد که نشان می دهد دانه های تبلور مجدد دینامیکی غالبا از لبه دانه ها جوانه زده اند .افزایش نرخ کرنش و کاهش دمای تغییر شکل موجب کندتر شدن سینتیک تبلور مجدد دینامیکی می شود .در نهایت نقشه های فرآیندی فولاد مورد تحقیق ترسیم شد