8085

بررسي عددي و تجربي توزيع تنش و كرنش و تغييرات ريزساختاري فولاد زنگ¬¬نزن 304 در آزمايش فشار تك محوري

كارشناسي

مهندسي مواد و متالورژي

1401

دكتر باقر محمد صادقي

1401/08/03

مهندسي مواد و متالورژي

Numerical and Experimental Investigation of Stress and Strain Distribution and Microstructural Changes of 304 Stainless Steel in Uniaxial Compression Test

در اين تحقيق استحاله¬ي آستنيت به مارتنزيت در فولاد زنگ¬نزن آستنيتي 304 در آزمايش فشار تك محوري بررسي شد. ابتدا آزمايش كوانتومتري جهت دستيابي به تركيب شيميايي انجام شد. سپس نمونه جهت بررسي¬هاي ريزساختاري پس از طي مراحل متالوگرافي، تحت اچ الكتروليتي قرار گرفت. آزمايش سختي سنجي به روش ويكرز و كشش نيز در دماي اتاق براي دستيابي به خواص مكانيكي انجام شد. سپس استحاله آستنيت به مارتنزيت در آزمايش فشار تك محوري در دماها و نرخ كرنش¬هاي مختلف در نمونه¬هاي استوانه¬اي فولاد AISI304 بررسي شد. مراحل متالوگرافي براي بررسي¬هاي ريزساختاري انجام شد و نمونه اچ مارتنزيتي شد. مارتنزيت ناشي از كرنش با ميكروسكوپ نوري مشاهده شد. سپس نمونه تحت ميكرو سختي قرار گرفت تا اثر دما، نرخ كرنش و كرنش بر استحاله مارتنزيتي بررسي شود. طي ميكرو سختي مشاهده شد كه با كاهش دما، سختي نقاط مختلف نمونه افزايش يافت؛ در واقع مقدار مارتنزيت ناشي از كرنش بيشتر شد. همچنين با افزايش كرنش و نرخ كرنش، سختي نقاط مختلف نمونه¬ها بيشتر شد؛ زيرا كسر حجمي مارتنزيت افزايش يافت. در نهايت جهت به دست آوردن ضريب اصطكاك نمونه¬ها در آزمايش فشار، از نرم-افزار شبيه¬سازي ABAQUS استفاده شد. ضرايب ناهمگني حاصل از داده¬هاي شبيه¬سازي و داده¬هاي تجربي با يكديگر مقايسه شدند و ضريب اصطكاك با استفاده از نمودار ضريب ناهمگني برحسب ضريب اصطكاك، براي هر نمونه به دست آمد. سپس با ضرايب اصطكاك به دست آمده مجدد شبيه¬سازي انجام شد و كرنش پلاستيك معادل نقاط مختلف نمونه¬ها محاسبه شد.

فولاد زنگ¬نزن آستنيتي 304، استحاله آستنيت به مارتنزيت، مارتنزيت ناشي از كرنش، آزمايش فشار تك محوري، ريزساختار