18265

۱۸۲۶۵

بررسي تاثير دماي استحاله بينيتي و زمان نگهداري بر ريزساختار و خواص مكانيكي فولادهاي دلتا TRIP

ﮐﺎرﺷﻨﺎﺳﯽ ارﺷﺪ

شناسايي و انتخاب مواد

آبان ماه ۱۳۹۶

دكتر حميدرضا جعفريان - دكتر عليرضا ايواني

دكتر يحيي پاليزدار

مواد و متالورژي

در دهه هاي اخير در صنعت خودرو سازي براي كاهش سوخت و افزايش امنيت در خودروها تحقيقات بسياري در مورد فولادهاي با استحكام بالا با ريز ساختار چند فازي انجام شده است. فولادهاي با پلاستيسيته القا شده توسط استحاله (TRIP) به دليل دارا بودن تركيب مناسبي از استحكام و شكل پذيري در صنعت خودروسازي مورد توجه قرار گرفته اند. هدف از انجام اين پژوهش بررسي تاثير دماي استحاله بينيتي و زمان نگهداري در اين دما بر ريزساختار و خواص مكانيكي يك فولاد دلتا TRIP مي باشد. در اين پژوهش، فولادي با تركيب شيميايي Fe-0.25C-0.33Si-1.05Mn-4.56Al بعد از ريخته گري و نورد به منظور ايجاد فولاد TRIP تحت عمليات حرارتي قرار گرفت. بدين ترتيب ابتدا هريك از نمونه ها در دماي آنيل ميان بحراني 820 درجه سانتيگراد به مدت 10 دقيقه آستنيته شده و سپس نمونه¬ها در دماهاي مختلف استحاله همدماي بينيتي قرار گرفتند، به اين صورت كه در حمام¬هاي نمك¬ با دماهاي 350، 400، 450 درجه سانتيگراد در مدت زمان-هاي مختلف 2، 6 و 10 دقيقه عمليات حرارتي شدند. ريزساختار هريك از نمونه¬ها توسط ميكروسكوپ نوري و ميكروسكوپ الكتروني روبشي مورد بررسي قرار گرفت. ريزساختار فولاد پس از انجام عميات حرارتي شامل فازهاي فريت دلتا، بينيت، آستنيت باقي¬مانده و مقدار خيلي كمي مارتنزيت مي¬باشد. كسر حجمي آستنيت باقي¬مانده و مقدار كربن موجود در آن با استفاده از آناليز پراش پرتو ايكس (XRD) بدست آمد. نتايج نشان مي¬دهد كه با افزايش دماي استحاله همدماي بينيتي مقدار كسر حجمي آستنيت باقي¬مانده در فولاد افزايش مي¬يابد و مقدار كربن موجود در آستنيت باقي¬مانده كاهش مي¬يابد. همچنين با افزايش زمان نگهداري فولاد در دماي استحاله همدماي بينيتي، كسر حجمي آستنيت باقي¬مانده ابتدا افزايش پيدا كرده و سپس كاهش پيدا مي¬كند و باعث افزايش مقدار كربن موجود در آستنيت باقي¬مانده مي¬شود. با انجام آزمون كشش، خواص مكانيكي فولاد مورد بررسي قرار گرفت. بهترين تركيب از استحكام و انعطاف¬پذيري در نمونه¬اي كه در دماي °C450 و مدت زمان 6 دقيقه عمليات حرارتي شده است بدست آمد. اين نمونه داراي استحكام نهايي 1046 مگاپاسكال و ازدياد طول 54 درصد مي¬باشد. واژه‌هاي كليدي: فولاد TRIP، عمليات حرارتي، خواص مكانيكي، ريزساختار، آستنيت باقي¬مانده.

1396/10/13

1/3/2018 12:00:00 AM

During the past decades, the automobile industry has devoted tremendous effort to investigate advanced high strength steels (AHSS) with multiphase microstructure for the purpose of improving fuel efficiency and safety. Transformation-induced-plasticity (TRIP) steel has received much attention in the automotive body construction due to its outstanding combination of strength and ductility. The purpose of this study was to investigate the effect of isothermal bainitic transformation temperature and time on microstructure and mechanical properties of a -TRIP steel.In this study, the steel with chemical composition of 0.25C-0.33Si-1.05Mn-4.56Al was heat treated after being cast and rolled in order to make steel TRIP. Primarily, each specimen was austenitized at the intercritical annealing temperature of 820°C for 10 min and then was heat-treated in salt bath with different temperature 350- 400- 450 °C for different duration of 2, 6 and 10 min, respectively. The microstructure of each sample has been investigated by optical microscope (OM) and scanning electron microscope (SEM). The microstructure of steel consists -ferrite, bainite, residual austenite, and small amounts of martensite after heat treatment. The volume fraction of residual austenite and it’s containing carbon were measured by X-Ray diffraction (XRD) analysis. The results showed that by increasing in the isthothermal bainitic transformation temperature, the volume fraction of residual austenite increases in steel and the amount of carbon in the residual austenite decreases. Also, by increasing the holding time of steel at the isthothermal bainitic transformation temperature, the volume fraction of the residual austenite initially increases and then decreases which cause to increasing the amount of carbon contained in the residual austenite. The mechanical properties of steel were investigated by tensile test. The best combination of strength and ductility obtained in the sample which was heat treated at 450 °C for 6 min. This sample has the tensile strength (UTS) of 1046 Mpa and elongation (EL) of 54%. Keywords: TRIP Steel, Heat Treatment, Mechanical Properties, Microstructure, Residual Austenite.