بهینه سازی عملیات آنیل میان بحرانی فولادهای دو فازی
[پایاننامه]
/میرحامد آقایی
: مهندسی مواد
، ۱۳۹۶
۶۳ ص
چاپی - الکترونیکی
کتابنامه در آخر پایان نامه
کارشناسی ارشد
مهندسی مواد
۱۳۹۶/۱۱/۰۰
صنعتی سهند
فولادهای دو فازی فریتی مارتنزیتی گروهی از فولادهای پیشرفته استحکام بالا هستند که در صنایع خودرو کاربردهای زیادی پیدا نموده اند .ساختار دو فازی این فولادها از طریق آنیل یک ساختار اولیه در ناحیه دو فازی آستنیت-فریت و کوئنچ بعدی حاصل می شود .بهینه سازی فرآیند تولید فولادهای دو فازی از طریق انتخاب شرایط بهینه ترکیب شیمیایی و ساختار اولیه، نرخ گرمایش و سرمایش، دما و زمان آنیل میان بحرانی صورت میگیرد .در این تحقیق برای یک ورق فولادی با ترکیب شیمیایی معین(Fe-۰.۱۵c-۰.۳Si-۲.۵Mn)، تحت شرایط معین گرمایش در حمام نمک و سرمایش در آب، تاثیر نوع ساختار اولیه بر ریزساختار و خواص مکانیکی بررسی شده و شرایط بهینه ساختار اولیه تعیین شده است .بدین منظور ساختارهای اولیه مختلف( فریت-پرلیت ، بینیت-مارتنزیت، مارتنزیت، فریت-مارتنزیت و بینیت) از طریق سرمایش نمونه های آستنیته شده در محیط های متفاوت تولید شدند .این نمونه ها در دمای C۷۴۰ به مدت زمانهای مختلف آنیل شده و در آب کوئنچ شدند .بر اساس محاسبات ترمودینامیکی، دمای C۷۴۰ برای ترکیب شیمیایی فولاد مورد تحقیق مطابق با ۵۰ درصد حجمی آستنیت و ۵۰ درصد حجمی فریت می باشد و پس از کوئنچ انتظار می رود کسرهای حجمی تقریبا برابر از مارتنزیت و فریت در ساختار دو فازی حاصل شود .ریز ساختار نمونه ها با میکروسکوپهای نوری و الکترونی روبشی بررسی شده، سختی و خواص کشش آنها نیز تعیین شده است .نتایج متالوگرافی نشان داد الگوی ساختار اولیه در ساختار دوفازی به ارث رسیده و تکرار می شود بطوریکه ساختار فریتی-پرلیتی، ساختار دو فازی نواری ایجاد نموده در حالی که سایر ساختار ها مورفولوژی های سوزنی مشابه ساختار اولیه تولید می نمایند .روند تغییرات سختی ساختارهای اولیه مختلف با زمان آنیل در دمای C۷۴۰ تقریبا یکسان بوده و پس از کاهش اولیه و افزایش بعدی به مقدار ۳۵۰ ویکرز در زمان ۱۰۰۰ ثانیه میل میکند .نتایج آزمایش کشش نیز نشان داد که ساختارهای اولیه خواص کششی بسیار متفاوتی داشته ولی پس از عملیات آنیل میانبحرانی استحکام کششی و انعطاف پذیری تقریبا یکسان بدست می آورند .استحکام کششی نمونه های آنیل میان بحرانی شده در حدود ۱۲۰۰ الی ۱۳۰۰ مگاپاسکال و ازدیاد طول کلی آنها در حدود ۸ الی ۱۱ درصد می باشد .با این وجود، استحکام تسلیم نمونه های آنیل میان بحرانی تفاوت اساسی داشته و بسته به ساختار اولیه در محدوده ۵۰۰ الی ۱۱۰۰ مگاپاسکال تغییر می یابد .بررسی توان کار سختی مطابق معادله هولمن نیز نشان داد که ساختارهای اولیه توان کار سختی متفاوت داشته و پس از عملیات آنیل میان بحرانی رفتار یکسان داشته و عموما تغییر شکل چند مرحله ای نشان می دهند