تأثیر تشکیل مارتنزیت جزئی بر استحاله نانوبینیتی در فولادهای کمکربن
General Material Designation
[پایاننامه]
Parallel Title Proper
The Effect of Partial Martensitie Formation on Nanostructured Bainitic Transformation in Low-carbon Steels
First Statement of Responsibility
/سحر رضائی نامدار
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
: مهندسی مواد
Date of Publication, Distribution, etc.
، ۱۳۹۸
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۱۱۷ص.
Other Physical Details
:
GENERAL NOTES
Text of Note
زبان: فارسی
Text of Note
زبان چکیده: فارسی
NOTES PERTAINING TO PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC.
Text of Note
چاپی - الکترونیکی
NOTES PERTAINING TO PHYSICAL DESCRIPTION
Text of Note
مصور
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Discipline of degree
مهندسی مواد- شناسایی و انتخاب مواد فلزی
Date of degree
۱۳۹۸/۰۶/۰۱
Body granting the degree
صنعتی سهند
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
در دهههای اخیر یکی از امیدوارکنندهترین راههای فرآوری در بخش فولاد، دستیابی به ریزساختارهای بینیتی با اعمال عملیات حرارتی همدما زیر دمای شروع استحاله مارتنزیتی (M_s) بهدلیل اثر تسریع ناشی از تشکیل جزئی مارتنزیت بر واکنش بینیتی بعدی است .به این ترتیب، یک ریزساختار چندفازی، شامل کسر مشخصی از مارتنزیت و بینیت به همراه آستنیت باقیمانده غنی از کربن شکل میگیرد .با توجه به اینکه تحقیقات گستردهای در این زمینه انجام نشده است، تحقیق حاضر با هدف بررسی تأثیر تشکیل مارتنزیت جزئی بر استحاله نانوبینیتی فولادهای کم کربن تعریف شده است .برای این منظور، یک فولاد کم کربن با استفاده از نرمافزار ترمودینامیکیMUCG ۸۳ طراحی و سپس ریختهگری شد .بعد از ریختهگری، عملیات ذوب مجدد تحت سرباره الکتریکی روی آن انجام و سپس تحت نورد گرم قرار گرفت .برای انجام عملیات حرارتی، سری اول نمونهها پس از آستنیته شدن در دمای ░C۹۰۰ به مدت ۱۵ دقیقه، تحت استحاله همدما در دماهای ۲۶۰، ۲۸۰ و░ C۳۰۰ به مدت ۵ الی ۳۶۰ دقیقه قرار گرفتند .سری دوم نمونهها نیز پس از آستنیته شدن در شرایط فوق، تحت عملیات حرارتی همدما در دماهای ۲۶۰، ۲۸۰، ۳۰۰ و░ C۳۲۰ به مدت ۲۴۰ دقیقه قرار گرفتند .بررسیهای ریزساختاری توسط میکروسکوپ نوری (OM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانیSEM) - (FEو سطح مقطع شکست توسط میکروسکوپ الکترونی (SEM) انجام شد .محاسبه میزان آستنیت باقیمانده با پراش سنجی پرتو اشعه ایکس (XRD) مورد مطالعه قرار گرفت .خواص مکانیکی نمونهها نیز توسط آزمون سختیسنجی، کشش و ضربه شارپی بررسی شدند .نتایج نشان میدهند که تشکیل مارتنزیت جزئی اولیه سبب تسریع سینتیک استحاله بینیتی در فولاد کم کربن میشود .همچنین با کاهش دمای نگهداری همدما، کسر حجمی مارتنزیت جزئی اولیه افزایش یافته و ضخامت تیغههای فریت بینیتی نیز از ۲۲۳ نانومتر به ۱۴۰ نانومتر کاهش مییابد .بررسیهای ریزساختاری نشان میدهند که نگهداری همدما زیر دمای شروع استحاله مارتنزیتی سبب تغییر مورفولوژی در ریزساختار میشود بهگونهای که تیغههای بینیتی علاوه بر مرز دانههای آستنیت در فصل مشترک آستنیت-مارتنزیت نیز تشکیل میشوند .کسر حجمی آستنیت باقیمانده و درصد کربن آن در تمامی دماهای آستمپر در یک زمان یکسان تقریبا ثابت است .با کاهش دمای نگهداری همدما از ░ C۳۲۰ تا ░ C۲۶۰ در یک زمان یکسان، میانگین سختی نمونهها از ۳۹۲ ویکرز به ۴۴۴/۵ ویکرز، چقرمگی شکست از J ۳۱ به J ۶۲ و استحکام کلی آنها نیز بهطور کلی افزایش مییابد
Text of Note
C at the same time, the average hardness of the specimens ranged from 392HV30 to 444.5HV30, the fracture toughness from 31 J to 62 J and their overall strength also increased░ C to 260░ C for 240 min. Microstructural evaluations were conducted by optical microscopy and FE-SEM and the fracture cross-section studies by the SEM. Retained austenite volume fraction measurements carried out using X-Ray Diffraction. Mechanical properties of the specimens were also evaluated by hardness, tensile and Charpy impact tests. Results indicate that the formation of primary partial martensite accelerates the kinetics of bainitic transformation in low-carbon steel. Also, by decreasing the isothermal temperature, the initial fraction of primary partial martensite increased and the thickness of the bainitic ferrite plates decreased from 223 nm to 140 nm. Microstructural studies show that the isothermal holding below the martensitic transformation start temperature has altered the morphology of the microstructure so that the bainitic ferrite plates in addition to the austenite grains also formed on the austenite-martensite interfaces. Retained austenite volume fraction and its carbon content at all austempered temperatures are almost constant at the same time. By decreasing the isothermal temperature from 320░ C from 5 to 360 min. Also for the second set of specimens, after austenizing with similar condition, isothermal heat treatments were conducted at 260, 280, 300 and 320░ C for 15 min, isothermal treatments was conducted at 260, 280 and 300░ In recent decades, obtaining bainitic microstructures by the application of isothermal heat treatments below the martensite-start temperature (M_s) is one of the most promising processing routes within the steel sector. This is due to the accelerating effect of the partial formation of martensite on the subsequent bainitic reaction. As such, a multiphase microstructure is thus formed in which specific fractions of martensite and bainite coexist with carbon-enriched retained austenite. Since there are not enough researches in this field, this research is aimed to examine the effect of partial martensitie formation on nanostructured bainitic transformation in low-carbon steels. Thus, a low-carbon steel was designed by MUCG83 thermodynamic software followed by the casting process. After casting, electroslag remelting process was applied and hot rolling was conducted. For the heat treatment of the first series of specimens, after austenitizing at 900
ba
PARALLEL TITLE PROPER
Parallel Title
The Effect of Partial Martensitie Formation on Nanostructured Bainitic Transformation in Low-carbon Steels