23538

بررسي تأثير متغيرهاي عمليات حرارتي بر ريزساختار و خواص مكانيكي فولاد منگنز دار با چگالي پايين

ارشد

مهندسي مواد

1396

99/11/29

دكتر حسين عربي باقر محمدصادقي

دكتر بهمن ميرزاخاني

مواد

فولادهاي TWIP نوعي از مواد مهندسي هستند كه استحكام تسليم در محدوده 400 - 250 مگاپاسگال و استحكام كششي بالاتر از 1000 مگاپاسگال را دارا هستند، از اين فولاد در خودروسازي استفاده ميشود. با توجه به اينكه استحكام تسليم معيار طراحي اين نوع فولادها در كاربردهاي صنعتي از جمله خودروسازي است، در اين پژوهش سعي شده است، استحكام تسليم اين نوع فولاد حتي الامكان بهبود يابد. براي اين منظور از سيكلهاي مختلف عمليات حرارتي استفاده شده است تا با تغيير ريزساختار بتوان تنش تسليم آن را بهبود بخشيد. پس از تهييه مواد اوليه، ريختهگري و عمليات ذوب مجدد با سرباره، آلياژ مورد نظر تحت عملايت همگنسازي جهت توزيع يكنواخت عناصر آلياژي و از بين بردن ساختار دندريتي قرار گرفت. سپس عمليات فورج داغ جهت ريزكردن دانهها و از بين بردن تركهاي انقباضي انجام شد. نمونههاي فورج داغ شده در دماهاي متفاوت آنيل شدند تا محلول جامد براي ريزساختار حاوي دانههاي ريز شده بدست آيد. پس از عمليات آنيل، عمليات پيرسختي در دماهاي 300 و 500 درجه سانتيگراد بر روي نمونهها به منظور ايجاد فار ثانويه كاربيدي انجام شد. مشخصههاي فاز كاربيدي ايجاد شده با استفاده از آزمايش پراش اشعه ايكس تعيين گرديد. نتايج بدست آمده از اين پژوهش نشان داد كه استحكام تسليم و سختي نمونهها بعد از عمليات رسوب سختي در دماي ℃ 500 به مدت h4 ، نسبت به نمونه رسوب سختي نشده به ترتيب 60 و 2 / 9 درصد افزايش پيدا كرده است. لذا با توجه به اينكه هدف از انجام اين پژوهش افزايش تنش تسليم اين نوع فولاد بوده است، به نظر ميرسد كه عمليات حرارتي طراحي شده در جهت رسيدن به هدف موفق بوده است.

1400/02/28

Investigation of the effect of heat treatment variables on the microstructure and mechanical properties of low-density manganese steel

2/18/2022 12:00:00 AM

High manganese twinning-induced plasticity (TWIP) steel is a kind of structural material with high strength and flexibility and can meet the weight-lightening requirement for the manufacturing vehicle body. This study aimed to investigate the effect of heat treatment variables on the microstructure and mechanical properties of TWIP steel. After preparing raw materials, casting, and electro slag melting, the alloy was homogenized for uniform distribution of alloying elements, eradicating the dendritic structure and increase flexibility (reduce hardness). After that, hot forging operation was performed to fine-grained and eliminate contraction cracks. The samples were then subjected to the solid solution at different temperatures. The samples were then subjected to the solid solution at different temperatures. After dissolution, hardening operations were performed on the samples at temperatures of 500 and 300 °C. In order to the characterization of the matter, X-ray diffraction analysis was performed. Besides, the microstructure, mechanical properties, and hardness of the samples were investigated. The results showed that yield strength and hardness of samples after aging at 500 °C and duration of 4 hours compared to unaged samples increased by 60 and 9.2%, respectively.

فولاد TWIP ، آنيل، رسوبسختي، كاربيد، خواص مكانيكي

TWIP steel, annealing, aging, carbide, mechanical properties