فرآوری فولاد دوفازی فوق ریزدانه به روش آهنگری چندجهتهMDF))
[پایاننامه]
Fabrication of ultrafine-grained dual phase steel by multi-directional forging (MDF)
/کاوه اسدی
: مهندسی مواد
، ۱۳۹۸
۷۹ص.
:
زبان: فارسی
زبان چکیده: فارسی
چاپی - الکترونیکی
مصور، جدول، نمودار
کارشناسی ارشد
مهندسی مواد- نانو مواد
۱۳۹۸/۰۶/۰۱
صنعتی سهند
ریزدانه سازی مواد فلزی جهت رسیدن به ریزساختار فوق ریزدانه با فرآیندهای تغییر شکل پلاستیک شدید در چند دهه اخیر به طور قابل ملاحظهای مورد استقبال پژوهشگران قرارگرفته است .فرآیند آهنگری چندجهته یکی از روشهای تغییر شکل پلاستیک شدید است که نسبت به سایر روشهای تغییرشکل پلاستیک شدید دارای مزیت-های ویژهای از قبیل ذخیرهی کرنش همگنتر و حفظ شکل کلی ریزساختار اولیه است .در این تحقیق به مطالعهی تاثیر فرآیند آهنگری چندجهته بر یک فولاد با ترکیب اسمیFe - ۱۵.۰C- ۵.۲( Mnدرصد وزنی) و سپس تولید فولاد دوفازی فوقریزدانه طی عملیات آنیل میانبحرانی بعدی پرداخته شده است .فولادهای دو فازی فریتی-مارتنزیتی گروهی از فولادهای پیشرفته استحکام بالا هستند که در صنایع خودرو کاربردهای زیادی پیدا نمودهاند .ریزساختار دو فازی این فولادها از طریق آنیل یک ریزساختار اولیه در ناحیه دو فازی آستنیت-فریت و کوئنچ بعدی حاصل می شود .به این منظور، نمونههای اولیهی مکعبی به ابعاد mm ۲۰۲۰۲۰ با ریزساختار اولیهی چند-فازی شامل فریت، بینیت و مارتنزیت ابتدا در دمای محیط توسط پرس هیدرولیک ۱۲ پاس آهنگری شده و سپس در دمایC ۷۱۰░ آنیل شده و در زمانهای مختلف (حداکثر تا s ۰۰۰.۱۰) برای حصول ریزساختار دوفازی فریت-مارتنزیت در آب کوئنچ شدند .ریزساختار نمونهها با میکروسکوپهای نوری، الکترونی روبشی و پراش الکترونهای برگشتی (EBSD) بررسی شده و سختی آنها نیز اندازهگیری شد .نتایج متالوگرافی نشان داد که در ریزساختار آهنگریشده با وجود آثار تغییرشکل پلاستیک شدید، ریزساختار اولیه تغییر نکرده و مورفولوژی اولیه حفظ میشود .چگالی بالایی از نابجاییها در نمونه ذخیره شده و تشکیل مرزهای کم زاویه میدهند که بعد از آنیل به مرزهای بزرگ زاویه تبدیل میشود .با جوانهزنی و رشد آستنیت در مرزدانهها و کوئنچ بعدی ریزساختار دوفازی ریزدانه ایجاد میشود .بررسی نمونههای آنیلشده و نتایج سختی تشکیل آستنیت قبل از تبلورمجدد را نشان دادند .تبلورمجدد ناپیوستهی فریت پس از تشکیل آستنیت رخ میدهد .تقابل این دو فرآیند در نواحی بینیتی-مارتنزیتی اولیه تا آنیل میانبحرانی به مدت s ۱۰۰۰ مشاهده شد .نتایج سختیسنجی نشان داد که پس از s ۱۰۰۰ تبلورمجدد فریت غالب شده و سختی نمونه از مقدار اولیهی ۴۰۰ تا HV ۲۳۰ افت پیدا میکند .
C for different times (up to 10,000 s) and water quenched. The microstructures of the specimens were investigated by optical, scanning electron and electron backscatter diffraction (EBSD) microscopes and their hardness was measured. Metallographic results showed that in the as-deformed structure, despite the appealing of SPD, the primary structure is inherited and the original morphology is preserved. High density of dislocations are stored in the sample which form low-angle boundaries, then become high-angle boundaries after annealing. Fine-grain DP structure forms with nucleation and growth of austenite at boundaries. Studying of the annealed specimens and the hardness results showed the austenite formation before recrystallization. The discontinuous recrystallization of ferrite was observed after the formation of austenite. Interaction of these two phenomena in the primary bainite-martensitic was also identified. The hardness results showed that after 1000 seconds, ferrite recrystallization became dominant and the sample hardness decreases from the initial value of 400 Vickers to 230 Vickers.░20 (mm) with complex-phase primary microstructure including ferrite, bainite and martensite were forged at room temperature by using a 12-passes hydraulic press and then annealed at 71020The grain refinement of metallic materials with severe plastic deformation (SPD) processes has been greatly appreciated by researchers in recent decades. Multi-directional forging (MDF) process is one of the SPD methods that has advantages over other methods of SPD such as homogeneous strain storage and inheritance of the primary structure. In this study, effect of the MDF process on a steel with nominal composition of Fe-0.15C-2.5Mn (wt. ) and fabrication of ultrafine dual-phase (DP) steel during subsequent intercritical annealing were investigated. Ferritic-martensitic DP steels are a group of high-strength steels that have been widely used in the automotive industry. The DP structure of these steels is achieved by annealing a primary structure in the two-phase austenite-ferrite region and subsequent quenching. For this purpose, cubic specimens with dimensions of 20
ba
Fabrication of ultrafine-grained dual phase steel by multi-directional forging (MDF)
تغییرشکل پلاستیک شدید
آهنگری چندجهته
فولاد دوفازی
آنیل میانبحرانی
ریزدانه
severe plastic deformation, multi-directional forging, dual-phase steel, intercritical annealing, fine-grain