9017

9017

بررسي اثر تغييرات ريزساختاري ناشي از عمليات حرارتي بر خواص مكانيكي فولاد فوق مستحكم D6AC

دكتري

مهندسي مواد و متالورژي

آبان ماه 1390

آبان ماه 1390

دكتر شهرام خيرانديش - دكتر حسن ثقفيان

چكيده در اين پژوهش اثر ريزساختارهاي مارتنزيتي، بينايت پاييني، بينايت بالايي، مخلوط بينايت پاييني - مارتنزيت و مخلوط بينايت بالايي- مارتنزيت بر خواص مكانيكي فولاد فوق مستحكم كم آلياژ كربن مورد بررسي قرار گرفت . براي رسيدن به ريزساختارهاي مذكور پس از آستنيته D6AC متوسط 330° يا C 1200° ، عمليات استحاله همدماي C 1100° و C ،1000°C ،910°C كردن در دماهاي 425° در زمانهاي مختلف و يا كوئنچ در روغن انجام شد. ريزساختارها با استفاده از ميكروسكوپ C مورد مطالعه قرار گرفت ند . XRD و (TEM) الكتروني عبوري ،(SEM) نوري، الكتروني روبشي براي ارزيابي خواص مكانيكي از آزمايشهاي ريزسختي سنجي، كشش، ضربه و چقرمگي استفاده شد. نتايج حاصل نشان داد منحني استحكام بر حسب كسر حجمي بينايت (K1C) شكست پاييني داراي ماكزيممي در 28 % بينايت پاييني است. همچنين در اين كسر حجمي ( 28 %)، تغيير طول نسبي 63 %، انرژي ضربه 33 % و چقرمگي شكست 16 % نسبت به نمونه هاي با ريزساختار مارتنزيتي افزايش يافته است. بهبود همزمان خواص مكانيكي با توجه به مشاهدات ريزساختاري مي تواند ناشي از تقسيم شدن دانه هاي آستنيت اوليه به وسيله بينايت پاييني ، ممانعت از تغيير فرم پلاستيك بينايت پاييني توسط مارتنزيت سخت اطراف آن و افزايش منطقه پلاستيك نوك ترك توسط تيغه هاي نرم بينايت پاييني باشد. اما بينايت بالايي كه به صورت حجيم در داخل دانه هاي آستنيت اوليه تشكيل شده و دانه هاي آستنيت را پر كرده است باعث كاهش خواص مكانيكي نمونه هاي با ريزساختار مخلوط بينايت بالايي- مارتنزيت نسبت به نمونه هاي با ريزساختار مارتنزيتي شده است . با افزايش دماي 1200° ، به دليل درشت شدن دانه هاي آستنيت اوليه و افزايش پهناي C 1000° تا C آستنيته كردن از تيغه هاي بينايت پاييني، استحكام تسليم، استحكام كششي نهايي، درصد تغيير طول نسبي، انرژي ضربه و چقرمگي شكست همه نمونه ها كاهش يافته است و ماكزيممي هم در منحني هاي استحكام بر حسب كسر حجمي بينايت پاييني مشاهده نشده است . سطح شكست نمونه هاي ضربه و چقرمگي شكست با ريزساختار مارتنزيتي و بينايت بالايي از نوع ترد درون دانه اي، بينايت پاييني از نوع شكست نرم و مخلوط بينايت پاييني- مارتنزيت مخلوطي از شكست نرم و ترد است. عمليات حرارتي، بينايت، مارتنزيت، خواص مكانيكي، ريزساختار. ،D6AC : واژه هاي كليدي