19501

۱۹۵۰۱

تاثير تغيير شكل به روش RCSR بر ريزساختار و خواص مكانيكي فولاد L316

كارشناسي ارشد

شكل دهي فلزات

۱۳۹۴

۱۳۹۷/۷/۱۲

دكتر ايواني

دكتر جعفريان

مواد و متالورژي

فولادهاي زنگ نزن آستنيتي به دليل داشتن استحكام تسليم پايين داراي كاربرد محدود در صنايع هستند بنابراين تلاشهاي فراواني براي استحكام دهي اين فولاد ها و در نتيجه افزايش كاربرد آنها صورت گرفته است. پديده پلاستيسيته ناشي از استحاله ) TRIP ( آستنيت به مارتنزيت در فولادهاي زنگ نزن آستنيتي شبه پايدار به عنوان يكي از مكانيزمهاي استحكام بخشي مهم اين فولادها مورد استفاده قرار ميگيرد. در اين پژوهش، آلياژ فولاد زنگنزن آستنيتي L 316 با استفاده از روش نورد تكرارشونده با غلتكهاي صاف و انحناءدار ( RCSR ( تحت تغييرشكل پلاستيك شديد سرد در دو مسير A ) در يك محور( و B )در دو محور عمود برهم( قرار گرفتند. تحولات ريزساختاري با استفاده از ميكروسكوپ نوري) OM (، تفرق اشعهي ايكس ) XRD ( و تفرق الكترون بازگشتي) EBSD ( مورد بررسي قرار گرفت. نتايج بدست آمده در اين پژوهش نشان داد در اثر افزايش ميزان استحاله TRIP )استحاله γ→ά ( در فولاد زنگ نزن آستنيتي، دانسيته نابجايي در 40 سيكل فرايند نورد شياري در مسير A به مقدار 2-cm 1110 × 1/79 و در 04 سيكل فرايند نورد شياري در مسير B به مقدار 2-cm 1110 × 7/34 افزايش مييابد . همچنين درصد مارتنزيت توليد شده در 40 سيكل اين فرايند در مسير A به 33 درصد و در مسير B به 59 درصد ميرسد. خواص مكانيكي با استفاده از آزمايش كشش و سختي سنجي بررسي شد. مقدار سختي قبل از انجام نورد از 190 ويكرز به 324 و 367 ويكرز پس از 40 سيكل فرايند نورد شياري به ترتيب در مسيرهاي A و B رسيد. استحكام كششي فولاد بعد از 40 سيكل نورد شياردار به MPa 947 در مسير A و MPa 2475 در مسير B رسيد. بررسي هاي ريز ساختاري نشان ميدهد تشكيل دوقلويي مكانيكي، موثرترين عامل در تغيير نرخ كار سختي و در نتيجه افزايش استحكام است. در فولاد زنگنزن L316 به دليل انرژي نقص در چيده شدن كم، مكانيزم غالب براي تغييرشكل، تشكيل دوقلوييهاي مكانيكي و استحاله مارتنزيتي است. نرخ كارسختي محاسبه شده با استفاده از آزمون كشش نشان ميدهد دوقلوييهاي توليدي در ريزساختار عامل اصلي بهبود خواص مكانيكي در فولاد ميباشد. ماكزيمم كار سختي، به علت انجام استحاله مارتنزيتي ميباشد. خاصيت TRIP در اين فولادها بشدت وابسته به اندازه دانه مي باشد. علت اين پديد وابستگي استحاله مارتنزيتي به اندازه دانه اوليه مي باشد. با افزايش اندازه دانه استحاله مارتنزيتي راحت تر صورت گرفته و سبب افزايش خاصيت TRIP خواهد شد.

1397/07/23

Effect of Severe Plastic Deformation (RCSR) on 316L stainless Steels

10/15/2018 12:00:00 AM

Austenitic stainless steels are used in a variety of industries due to their low yield strength so there are many efforts to strengthen these steels and thus increase their use. The austenite-martensite-transited (TRIP) phenomenon of austenite steels in stainless steels is considered as one of the important reinforcement mechanisms and is used for the production of fine-grained steels. In this study, the 316 L austenitic stainless alloy was used for the rolling with flat and curved rollers (RCSR) under severe cold plastic deformation in two paths A (in one axis) and B (in two vertical axis). Microstructure developments were studied using optical microscopy (OM), X-ray diffraction (XRD) and recurrent electron diffraction (EBSD). The results obtained in this study showed that, due to the increase of TRIP (γ → α) degradation in austenitic stainless steel, the dislocation density in 40 cycles of rolling process in path A reaches to 1.79×1011 cm -2 and in 40 cycles of process in path B increase to 7.34 ×1011 cm -2. Also, the percentage of martensite generated in 40 cycles of this process reaches 33% in route A and reaches 59% in path B. Mechanical properties were investigated using tensile and hardness testing. The hardness of the rolled up from 190 vikers to 324 and 367 vikers after 40 rows of rolling respectively on routes A and B. The tensile strength of the steel after 40 cycled rolling reached 947 MPa on path A and 2475 MPa on path B. Microstructural studies show that the mechanical twin formation is the most effective factor in changing the workhardening rate and thus increasing the strength. In 316 L stainless steel alloy, due to low SFE is the dominant mechanism for formation of mechanical twins and martensite modifications. The workhardening rate obtained in the tensile test shows that the producted twins in the microstructure are the main factor in improving the mechanical properties of steel