26050

تاثير فرايند آنيل جزيي بر ريزساختار و خواص مكانيكي فولاد فوق ريزدانه آهن-24نيكل فرآوري شده توسط فرآيند نورد تجمعي

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد - شناسايي و انتخاب مواد مهندسي

1398

1400/10/20

دكتر حميدرضا جعفريان

دكتر سيد محمدعلي بوترابي

مهندسي مواد و متالورژي

هدف از اين تحقيق، بررسي انجام آنيل جزيي بر ريزساختار و خواص كششي فولاد فوق‌ريزدانه Fe-24Ni (wt.%) فراوري شده به روش نورد تجمعي (ARB) است. در اين راستا نمونه‌هاي مورد مطالعه در اين تحقيق، تحت فرآيند نورد تجمعي كه يكي از روش‌هاي تغيير شكل پلاستيكي شديد است، قرار گرفت. عمليات نورد تجمعي تا 6 سيكل در دماي 600 درجه سانتيگراد (به عنوان دماي پيش‌گرم) بر روي نمونه‌ها اعمال شد. به منظور بررسي اثر تغيير شكل پلاستيكي شديد، نمونه هاي با ميزان كرنش اعمالي حاصل از 1 سيكل عمليات نورد تجمعي (معادل تغييرشكل متداول معادل 50 درصد كاهش ضخامت در نورد) با نمونه هاي با ميزان كرنش پلاستيك بالا حاصل از 6 سيكل نورد تجمعي مورد مطالعه قرار گرفتند. سپس نمونه‌ها در دماهاي 500، 550 و 600 درجه سانتيگراد به مدت زمان 30 دقيقه آنيل شدند. در هر مرحله با آزمايش هاي كشش، رفتار مكانيكي نمونه‌ها مورد بررسي قرار گرفت. همچنين جهت مطالعات ريزساختاري از ميكروسكوپ الكتروني روبشي و سيستم تفرق الكترون برگشتي استفاده شد. نتايج حاصل از اين تحقيق نشان داد كه انجام فرايند نورد تجمعي باعث ريز شدن شديد دانه‌ها به كمتر از 200 نانومتر و تشكيل ريزساختاري فوق‌ريزدانه شده است و همچنين آستنيت هم تاحدودي پايدارتر گرديده است. انجام عمليات آنيل در دماي 550 درجه سانتيگراد بهترين خواص مكانيكي را به همراه داشت. زيرا اين دما در ناحيه دوفازي قرار گرفته و مقدار زيادي آستنيت ريزدانه در نمونه به صورت پايدار تشكيل گرديد و سبب ايجاد پديده TRIP و بهبود همزمان انعطاف‌پذيري و استحكام شده است. همچنين بررسي‌ها نشان داد كه رفتار آنيل در نمونه 1 سيكل و 6 سيكل كاملا در دماي 550 درجه سانتيگراد متفاوت هستند و درصد بسيار بالاتري آستنيت ريزدانه در نمونه 6 سيكل نسبت به نمونه 1 سيكل نورد تجمعي شده مشاهده گرديد.

1400/11/24

Effect of annealing temperature on microstructure and mechanical behavior of conventionaly and severely deformed Fe-24Ni by ARB

1/10/2023 12:00:00 AM

The aim of this study was to investigate the partial annealing on the microstructure and tensile properties of ultrafine-grained Fe-24Ni (wt.%) steel processed by acumulative roll Bonding (ARB) method. In this regard, the samples studied in this study were subjected to the ARB process, which is one of the methods of severe plastic deformation. ARB operations of up to 6 cycles at 600 ° C (as a preheating temperature) were applied to the samples. In order to investigate the effect of severe plastic deformation, samples with applied strain rate obtained from 1 cycle of ARB process (equivalent to conventional deformation equivalent to 50% thickness reduction in rolling) with samples with high plastic strain obtained from 6 ARB cycles were studied. The samples were then annealed at 500, 550 and 600 ° C for 30 minutes. At each stage, the mechanical behavior of the samples was examined by tensile tests. Also, for microstructural studies, scanning electron microscopy and electron backscattering diffraction (EBSD) system were used. The results of this study showed that the cumulative rolling process caused severe grain refinement to less than 200 nm and the formation of ultrafine microstructure and also austenite was somewhat more stable. Annealing at 550 ° C had the best mechanical properties. Because this temperature is located in the two-phase region and a large amount of fine-grained austenite was formed in the sample in a stable manner, causing the TRIP phenomenon and improving flexibility and strength at the same time. The studies also showed that the annealing behavior in the 1-cycle and 6-cycle samples was completely different at 550 ° C and a much higher percentage of fine-grained austenite was observed in the 6-cycle sample than in the accumulated 1-cycle rolled sample.

نورد تجمعي , آنيل جزيي , خواص مكانيكي , ريز ساختار , تغيير شكل پلاستيك شديد , فولاد

نورد تجمعي , آنيل جزيي , خواص مكانيكي , ريز ساختار , تغيير شكل پلاستيك شديد , فولاد