14120

14120

تاثير زمان و درجه حرارت عمليات آستمپرينگ بر ساختار و خواص كششي سوپربينيت در آلياژ فولاد آلومينيوم¬دار

كارشناسي ارشد

شناسايي و انتخاب مواد فلزي

بهمن 1393

بهمن 1393

دكتر سيد محمدعلي بوترابي

مواد و متالورژي

چكيده در سالهاي اخير و با اهتمامي كه نسبت به كاهش وزن و بهبود كارآيي در صنايعي چون خودروسازي وجود دارد، تمايل به توسعهي فولادهاي بينيتي بدون كاربيد با استحكام بالا يا بسيار بالا بيشتر شده است. فولادهاي پركربن و پرسيليسيم سوپربينيتي يك رده از اين نوع فولادها هستند. اين فولادها داراي ريزساختاري دوجزئي شامل فريت بينيتي و آستنيت باقيمانده هستند. عمليات حرارتي اين فولادها شامل آستنيتي كردن، نگهداري تكدماي طولاني مدت در دماهاي نزديك به دماي MS و در نهايت كوئنچ در آب است. صفحات فريت بينيتي در اين ريزساختارها ضخامتي در حدود چند ده نانومتر دارند. اين صفحات بسيار نازك در زمينهاي از آستنيت غني از كربن توزيع شده اند. بسته به دماي عمليات تكدما، سختي معادل HV 700-600 و چقرمگي نزديك به 30-40 MPa m 600-700 0.5 HV 1/6- در گسترهي استحكام كششي نهايي 2/5 GPa در اين فولادها قابل دستيابي است. در اين مطالعه دو نوع فولاد با تركيبهاي 0/95 و C-1/8Si-1/5Mn-0/65Cr-0/25Mo-1/5Co-0/6Al )wt.%( 0/65 C-0/8Si-1Mn-0/95Cr-0/25Mo-1/5Co-0/85Al )wt.%( طراحي و تهيه شدند. پس از ريختهگري، هر دو آلياژ تحت تصفيه الكتريكي به كمك سرباره قرار گرفتند. عمليات آنيل كامل بر روي شمشهاي تصفيه شده در دماي هر فولاد، نمونههاي عمليات حرارتي در گسترهي MS تقريبي ℃ 800 و به مدت 270 دقيقه انجام شد. بسته به دماي 200 و در زمانهاي متفاوت تحت دگرگوني بينيتي قرار گرفتند و سپس در آب كوئنچ شدند. - دمايي ℃ 360 متالوگرافي نمونهها با ميكروسكوپهاي نوري، الكتروني روبشي و الكتروني روبشي نشر ميدان و بررسيهاي فازي با صورت گرفت. نمونههاي عمليات حرارتي شده سختيسنجي شدند و رفتار كششي تعدادي از X روش پراش پرتو نمونهها مورد بررسي قرار گرفت. و متالوگرافي بهترتيب نشان داد كه رسوب سمنتيت از آستنيت در هر دو فولاد كند ميشود و XRD نتايج حاصل از بسته به دماي دگرگوني، ريزساختارهايي با اجزاء نانومتري يا زيرميكرومتري بهدست ميآيد؛ بهطوري كه پس از 40 مشاهده شد. مقادير استحكام nm دگرگوني در دماهاي 225 و ℃ 250 صفحات فريت بينيتي با ضخامتي در حدود 1600 و داكتيليتهي نزديك به 7 درصد و سختي در MPa 2000 ، استحكام تسليم برابر با MPa كششي نهايي برابر با 680-800 براي فولاد نانوبلوري بهدست آمد، در حاليكه مقادير متناظر براي فولاد با صفحات فريتي HV گسترهي 30 480- بود. 660HV 1100 و 30 MPa ،1400 MPa زيرميكرومتري بهترتيب برابر با كلمات كليدي: فولاد بينيتي، آستمپرينگ، دگرگوني تكدما، فريت بينيتي.