14213

14213

تاثير كار سرد بر ريز ساختار و خواص مكانيكي فولادهاي زنگ نزن آستنيتي بدون نيكل BioDur 108

كارشناسي ارشد

شناسايي و انتخاب مواد فلزي

فروردين 1394

فروردين 1394

دكتر شهرام خيرانديش - دكتر سيد مهدي عباسي

مواد و متالورژي

چكيده استفاده از فولادهاي زنگ نزن آستنيتي نيكل دار، ازجمله فولاد AISI 316، در صنايع مرتبط با پزشكي با مشكلاتي همچون ايجاد حساسيت در بافت بدن ناشي از حضور عنصر نيكل مواجه بوده است. علاوه بر اين، دستيابي به ساختار تماماً آستنيتي و همچنين استحكام و چقرمگي مناسب از ديگر اهداف مطرح‌شده در فولادهاي حوزه پزشكي است. اين مشكلات باعث شده است بسياري از محققين فولادهاي زنگ نزن آستنيتي بدون نيكل نيتروژن دار را به‌عنوان جايگزيني مناسب براي اين كاربرد پيشنهاد دهند. تاكنون هيچ تحقيقي بر روي فولادهاي زنگ نزن آستنيتي بدون نيكل پر نيتروژن در ايران صورت نگرفته است. در تحقيق حاضر و با در نظر گرفتن مباني طراحي براي فولادهاي زنگ نزن، فولاد زنگ نزن آستنيتي پر نيتروژن و كم نيتروژن طراحي و ريخته‌گري شد. به‌منظور بررسي تأثير كار سرد بر خواص مكانيكي و ريزساختار، عمليات نورد سرد با مقادير مشخص كاهش ضخامت بر روي نمونه‌ها اعمال شد. بررسي‌هاي ريزساختاري اي فولاد توسط ميكروسكوپ نوري و الكتروني روبشي و آناليز تفرق اشعه ايكس انجام شد. خواص مكانيكي آن توسط آزمايش كشش و انجام نورد سرد موردبررسي قرار گرفت. نتايج به‌دست‌آمده از هردو فولاد با يكديگر مقايسه شد. نتايج نشان داد كه فولاد طراحي شده پر نيتروژن داراي ساختار تك فاز آستنيتي و فولاد كم نيتروژن داراي ساختار فريت و آستنيت است.همچنين استحكام فولاد پر نيتروژن در حالت آنيل محلولي دو برابر فولاد كم نيتروژن است. نتايج نشان داد كه ساختار هر دو فولاد بعد از اعمال درصدهاي مختلف كار سرد نسبت به قبل از آن تغييري نداشته است و با افزايش كار سرد استحكام آنها افزايش يافته است. فولاد پر نيتروژن ساختار آستنيتي و خواص پارامغناطيسي خود را در هر ميزان از كار سرد حفظ نموده است. همچنين مشاهده شد كه شكل‌پذيري فولاد پر نيتروژن در مقدار كارسرد شديد، دو برابر فولاد كم نيتروژن است.