اثر دمای آنیل میان بحرانی بر ریزساختار و ویژگی‌های مکانیکی فولاد دوفازی ریختگی

محورهای موضوعی : عملیات حرارتی

مجید عباسی ¹ , آمنه وحیدیان ²

1 - دانشیار، دانشکده مهندسی مواد و صنایع دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
2 - دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

تاریخ دریافت : 1401/04/13 تاریخ پذیرش : 1401/12/02 تاریخ انتشار : 1402/05/01

کلید واژه: ریزساختار, فولاد, دوفازی, ریختگی, مکانیکی,

چکیده مقاله :

ابتدا فولاد ریختگی جدید با ترکیب اسمی 0.5Cr، 1.8Mn، 2.5Si، 0.3C تهیه و با استفاده از روش آنیل میان بحرانی در سه دمای مختلف 825، 850 و °C875 در مدت زمان 26 دقیقه دوفازی شد. به منظور بررسی اثر دمای آنیل میان بحرانی بر ویژگی‌های ریزساختاری این نمونه‌ها تصاویر آنالیز میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی تهیه شد و ویژگی‌های مکانیکی با آزمون سختی و ریزسختی‌سنجی و آزمون کشش مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که با افزایش دمای آنیل میان بحرانی، کسر حجمی مارتنزیت، میزان سختی و همچنین استحکام تسلیم نمونه‌ها افزایش یافت. اما استحکام کششی ابتدا افزایش و سپس کاهش نشان داد. با این وجود نمونه آنیل میان بحرانی شده در °C850 بیشترین استحکام کششی (MPa 1532)، و نمونه آنیل میان بحرانی شده در °C825 بیشترین درصد ازدیاد طول (% 52/18) و قابلیت جذب انرژی (UTS×EL) را نشان دادند. این فولاد دوفازی دو مرحله کارسختی نشان داد که با افزایش مارتنزیت شیب مرحله دوم آن کاهش یافت و کرنش شروع مرحله دوم کارسختی به کرنش‌های کمتر انتقال پیدا کرد.

چکیده انگلیسی:

In this research, a steel specimen with the new chemical compositions of 0.3 C, 2.5 Si, 1.8 Mn, and 0.5 Cr (wt. percent) was cast. Intercritical annealing (IA) heat treatment was performed at three temperatures(i.e., 825, 850, 875°C) on these samples in 26 minutes to achieve the dual-phase steel. To determine the effect of intercritical annealing (IA) temperature, optical (OM) and scanning electron microscopy (SEM) microstructures were studied, as well as mechanical properties via hardness, micro-hardness, and tensile testing. The results indicated that intercritical annealing temperature increased, martensite volume, hardness, and yield strength increased. Also, the tensile strength initially increased and then decreased. However, the sample intercritical annealed at 850°C showed maximum tensile strength (1532 MPa), and the sample intercritical annealed at 825°C showed maximum elongation (18.52 %), and strength–elongation balance (UTS×UE). This dual-phase steel showed two stages of hardening, with the increase of martensite, the slope of the second stage decreased, and the strain at the beginning of the second stage of hardening was transferred to lower strains.