Age hardening kinetics and tensile properties of Cu-containing martensitic stainless steel
/رضا جمالی بیرامی
: مهندسی مواد
، ۱۳۹۸
۷۷ص.
:
زبان: فارسی
زبان چکیده: فارسی
چاپی - الکترونیکی
مصور، جدول، نمودار
کارشناسی ارشد
مهندسی مواد- شناسایی و انتخاب مواد
۱۳۹۸/۰۶/۰۱
صنعتی سهند
فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی به دلیل دارا بودن همزمان خواص مکانیکی مناسب و مقاومت به خوردگی خوب ازجمله فولادهای پرکاربرد در صنعت و پزشکی است .افزودن مقادیر مناسبی از مس به این فولادها سبب تشکیل رسوبات نانومتری غنی از مس در حین پیرسازی میشود که این رسوبات علاوه بر بهبود خواص مکانیکی سبب ایجاد خاصیت پاد میکروبی در این فولادها میشود .هدف این پایاننامه بررسی سینتیک رسوبگذاری، رسوبات غنی از مس در فولاد زنگ نزن AISI ۴۱۰ حاوی حدود ۴ درصد وزنی مس و همچنین بررسی تأثیر رسوبگذاری مس بر خواص کششی فولاد موردمطالعه است .برای این منظور بررسیهای ریزساختاری، سختی سنجی، منحنیهای تنش کرنش مهندسی و بررسی سطوح شکست مورداستفاده قرار گرفت .بعد از تهیه آلیاژ به روش ذوب مجدد قوسی تحت خلأ و همگنسازی و نورد گرم، عملیات آنیل محلولی در دمای ░ C۱۰۰۰ صورت گرفت که ساختار تمام مارتنزیتی به دست آمد سپس پیرسازی در دماهای ░C۶۰۰ -۴۵۰ به مدت ۱۰-۱۰۰۰۰ ثانیه درون حمام نمک صورت گرفت .انرژی فعالسازی تشکیل رسوبات مس توسط دادههای سختی سنجی برابر kJ/mol ۸۲ محاسبه شد .خواص کششی فولاد حاوی مس نسبت به فولاد پایه بعد از پیرسازی در دمای ░C۶۰۰ به مدت ۱۰۰۰ ثانیه بهبود قابلتوجهی را نشان داد .بررسیهای سطوح شکست نیز نشان داد که فولاد پایه با افزایش دمای پیرسازی از ░ C۵۰۰ به ░C۶۰۰ و همچنین افزایش زمان پیرسازی از ۱۰۰ ثانیه به ۱۰۰۰ ثانیه مکانیزم شکست از شکست نرم به مخلوطی از شکست نرم و شکست ترد کلیواژ تبدیل میشود درحالیکه در فولاد حاوی مس بعد از پیرسازی در ░ C۵۰۰ به مدت ۱۰۰ ثانیه شکست مخلوطی از شکست نرم و کلیواژ است و بعد از پیرسازی به مدت ۱۰۰۰ ثانیه در این دما شکست کاملا ترد کلیواژ است و بعد از پیرسازی در دمای ░ C۶۰۰ به مدت ۱۰۰ ثانیه شکست کاملا ترد مرزدانهای و بعد از ۱۰۰۰ ثانیه پیرسازی در این دما شکست بهصورت دروندانهای اتفاق داده است.
C for 100 seconds the fracture is quite intergranular, and after 1000 s of aging at this temperature the fracture occurred transgranular.░ C for 100 s, a mixture of ducile and cleavage fracture happens, and after aging for 1000s at this temperature, the fracture is quite cleavage and after aging at temperature 600░ C and also increasing the aging time from 100 s to 1000 s, transformed from ducile into a mixture of ducile and brittle cleavage fracture. Whereas in copper containing steels, after aging at 500░ C to 600░ C for 1000 s. Studies of fracture surfaces also showed that, the fracture mechanism of base steel, with increasing aging temperature from 500░ C for 10-10000 seconds. Activation energy for formation of copper precipitates were calculated by hardness measurements data equal to 82 kJ/mol. The tensile properties of the copper-containing steel showed a significant improvement over the base steel after aging at 600░C-600░ C and full martensitic structure was obtained. Then aged in a salt bath at temperatures of 450░Martensitic stainless steels are among the most widely used steels in industry and medicine due to their good mechanical properties and good corrosion resistance. Adding sufficient amounts of copper to these steels results in the formation of copper-rich nanometer-scale precipitates during aging, which in addition to improving their mechanical properties, results in antimicrobial properties in these steels. The aim of this thesis is to investigate the precipitation kinetics of copper-rich precipitates in AISI 410 stainless steel containing about 4 wt. of copper and also to investigate the effect of copper precipitation on the tensile properties of the studied steel. Because of this, microstructural studies, hardness measurements, engineering stress-strain curves and fracture surfaces were studied. After preparing the alloy by vacuum arc remelting and homogenization and hot rolling, the solid soluion process was performed at 1000
ba
Age hardening kinetics and tensile properties of Cu-containing martensitic stainless steel
فولاد زنگ نزن
پیر سختی
رسوبات غنی از مس
انرژی فعالسازی
Stainless steel, Age hardening, Cu precipitate, Activaion energy