• شماره ركورد
    34271
  • پديد آورنده

    مجيد نورمحمدي

  • عنوان
    بررسي تاثير فرآيند كارسرد بر رفتار مكانيكي و خواص حافظه‌داري فولاد (wt.%) Fe-10Ni-10Mn
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي مواد و متالورژِي
  • سال تحصيل
    1404
  • تاريخ دفاع
    1404/07/22
  • استاد راهنما
    دكتر حميدرضا كوه‌دار
  • استاد مشاور
    دكتر حميدرضا جعفريان
  • دانشكده
    مهندسي مواد و متالورژِِي
  • چكيده
    چكيده آلياژهاي Fe-Ni-Mn دسته‌اي از آلياژهاي حافظه‌دار هستند كه رخداد دگرگوني آستنيت (γ) به مارتنزيت اپسيلون (ε) در حين اعمال كرنش و بازگشت آن در حين گرمايش منشا حافظه‌داري آن‌ها است. در ضمن اين آلياژها رفتار سودوالاستيسيته از خود نشان مي‌دهند كه بر پايه دگرگوني ε γ→ است. در اين پژوهش، تاثير فرآيند نورد سرد به ميزان 20، 40، 60 و %80 بر ريزساختار و رفتار مكانيكي و حافظه‌داري آلياژ دو فازي (آستنيت+مارتنزيت-α′) Fe-10Ni-10Mn (wt.%) مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد ريزساختار نمونه اوليه در شرايط آنيل محلولي متشكل از 58 درصد فاز آستنيت- γو 42 درصد فاز مارتنزيت-α′ بود. نتايج پراش پرتو ايكس (XRD) و مشاهدات ميكروسكوپي نشان داد كه با افزايش درصد كاهش ضخامت در حين نورد سرد، حجم فاز مارتنزيت افزايش يافته و ميزان آستنيت كاهش يافت؛ به‌گونه‌اي كه در كاهش ضخامت 80 درصد، ميزان فاز آستنيت به %37 و فاز مارتنزيت به %63 تغيير يافت. بررسي رفتار مكانيكي نشان داد كه نمونه %80 نورد سرد شده ضمن افزايش سختي ويكرز از Hv 128 در نمونه اوليه در شرايط آنيل محلولي به Hv 393، استحكام كششي نهايي 1110 مگاپاسكال و ازدياد طول تا شكست %7/14 را ارائه مي‌دهد كه بيانگر تعادل مطلوب بين استحكام و شكل‌پذيري است. تحليل‌هاي ميكروسكوپ نوري (OM) و ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) نيز حاكي از افزايش چگالي نابجايي، ريزدانگي و كشيدگي دانه‌ها و وقوع دگرگوني مارتنزيتي γ→α′ ايجاد شده توسط كرنش بود. آزمون‌هاي عملكردي حافظه‌داري و سودوالاستيسيته نشان دادند كه فرآيند نورد سرد سبب ارتقاي اين خواص در آلياژ مورد مطالعه مي‌شود. در اين ميان، نمونه با %80 كاهش ضخامت، بيشترين نرخ بازيابي شكلي (%65~) و حداكثر سودوالاستيسيته (%60~) را ارائه داد. اين بهبود ناشي از تقويت نسبي فاز آستنيت، افزايش چگالي نابجايي‌ها و تسهيل دگرگوني ε γ→در حين اعمال كرنش بود.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1404/10/07
  • عنوان به انگليسي
    Study on the effects of cold working on the mechanical behavior an‎d shape memory properties of Fe-10Ni-10Mn (wt.%) steel
  • تاريخ بهره برداري
    10/22/2025 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    مجيد نورمحمدي

  • چكيده به لاتين
    Abstract Fe-Ni-Mn alloys represent a class of shape memory alloys in which the occurrence of the austenite (γ) to epsilon-martensite (ε) transformation during straining an‎d its reverse upon heating constitute the fundamental mechanism of the shape memory effect. In addition, these alloys exhibit pseudoelasticity behavior, which is also based on the reversible γ↔ε transformation. In this study, the effect of cold rolling with 20%, 40%, 60%, an‎d 80% thickness reduction on the microstructure, mechanical behavior an‎d shape memory properties of a dual-phase (austenite + α′-martensite) Fe-10Ni-10Mn (wt.%) alloy was investigated. The initial microstructure in the solution-annealed condition consisted of 58% γ-austenite an‎d 42% α′-martensite. X-ray diffraction (XRD) analysis an‎d microscopic observations revealed that increasing the degree of cold rolling led to a progressive increase in the martensite volume fraction an‎d a corresponding decrease in austenite content. Specifically, at 80% thickness reduction, the austenite fraction decreased to 37%, while the martensite fraction increased to 63%. Mechanical testing showed that the 80% cold-rolled specimen exhibited a significant enhancement in hardness an‎d strength, with the Vickers hardness increasing from 128 Hv in the solution-annealed sample to 393 Hv, an ultimate tensile strength (UTS) of 1110 MPa, an‎d elongation to fracture of 14.7%, indicating an optimal balance between strength an‎d ductility. Optical microscopy (OM) an‎d scanning electron microscopy (SEM) analyses confirmed an increase in dislocation density, grain elongation an‎d refinement, an‎d the occurrence of strain-induced γ→α′ martensitic transformation. Functional testing of shape memory an‎d pseudoelasticity demonstrated that cold rolling improved these properties in the studied alloy. Among all conditions, the 80% cold-rolled specimen exhibited the highest shape recovery ratio (~65%) an‎d maximum pseudoelasticity (~60%). This enhancement was attributed to the relative strengthening of the austenite phase, the increased dislocation density, an‎d the facilitated γ→ε transformation during deformation.
  • كليدواژه هاي فارسي
    آلياژ حافظه دار پايه آهن Fe-10Ni-10Mn , نورد سرد , بررسي ريزساختار , خواص مكانيكي , اثر حافظه داري شكلي , سودوالاستيسيته
  • كليدواژه هاي لاتين
    Iron-based shape memory alloy (Fe-10Ni-10Mn) , Cold rolling , Microstructural analysis , Mechanical properties , Shape memory effect , Pseudoelasticity
  • Author
    Majid Nourmohammadi
  • SuperVisor
    Hamidreza Koohdar