فولادهای استحکام بالای پیشرفته (AHSS) نتیجه تلاش بسیار زیاد محققین در زمینه طراحی و توسعه­ی فولادهای با استحکام بالا و شکل­پذیری مناسب می‌باشند که جایگزین فولادهای متداول کوئنچ و تمپر شده‌اند. این گروه از فولادها دارای ریزساختار­های میکروکامپوزیتی شامل مخلوطی از فازهای بینیت، مارتنزیت و آستنیت هستند. درحقیقت این گروه از فولادها با کنترل میزان پیشرفت استحاله­های فازی آستنیت به بینیت- مارتنزیت- آستنیت باقیمانده سخت‌گردانی می‌شوند که این موضوع وجه تمایز آن‌ها در مقایسه با فولادهای متداول کوئنچ و تمپر کاملا مارتنزیتی می‌باشد. در پژوهش حاضر رفتار کششی فولاد کم­آلیاژ سیلیسیم متوسط DIN 1.5025 در شرایط عملیات حرارتی کوئنچ و پارتیشن­بندی (Q&P) تک مرحله­ای در دمای کوئنچ ^oC250 (کمتر از دمای آغاز استحاله­ی مارتنزیتی: ^oC275) برای زمان­های پارتیشن­بندی مختلف در محدوده­ی 5 ثانیه تا 1 ساعت در مقایسه با شرایط کوئنچ مستقیم بررسی شد. بررسی­های ریزساختاری و همچنین تغییرات خواص مکانیکی به ترتیب با استفاده از میکروسکوپ­های لیزری و الکترونی روبشی در کنار الگوی پراش پرتو ایکس و آزمون­های کشش و سختی­سنجی انجام شد.بررسی­های ریزساختاری نشان­دهنده­ی ایجاد ریزساختارهای میکروکامپوزیتی حاوی بینیت بدون کاربید-مارتنزیت- آستنیت باقیمانده در شرایط عملیات حرارتی کوئنچ و پارتیشن­بندی تک مرحله­ای در مقایسه با ریزساختارهای کاملا مارتنزیتی کوئنچ مستقیم است. افزایش کسر فاز آستنیت باقیمانده به مقدار بیشینه 8/17 درصد تا مدت زمان پارتیشن­بندی 600 ثانیه موجب اصلاح شگرف رفتار کششی نمونه­های میکروکامپوزیتی شده است. اصلاح شگرف رفتار مکانیکی با توجه به مدت زمان پارتیشن­بندی نمونه­های میکروکامپوزیتی نشان­دهنده­ی تاثیر به ­سزایی فاز آستنیت باقیمانده بر خواص کششی به واسطه اثر پلاستیسیته­ی حاصل از استحاله­ی فازی (TRIP) ناشی از تحول آستنیت باقیمانده به مارتنزیت پس از اعمال تنش­های کششی می­باشد. Manuscript profile

چکیده
مقدمه: در پژوهش حاضر نانوذرات شبه‌بلور پایه آلومینیومی Al₇₂Cr₁₇Fe₁₁ با استفاده از روش آلیاژسازی مکانیکی و عملیات حرارتی بعدی ساخته شد. بررسی‌های فازی نشان­دهنده­ی تشکیل ساختار شبه‌بلور دکاگونال با اندازه نانومتر بود.
روش­: در ادامه کامپوزیت زمینه آلومینیومی تقویت شده با 3 درصد وزنی نانوذرات شبه­بلور با استفاده از روش اتصال نوردی تجمعی (ARB) تولید گردید. بررسی­های ریزساختاری و خواص مکانیکی به ترتیب با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی و آزمون­های ریزسختی سنجی و کشش مورد ارزیابی قرار گرفت.
یافته­ها: بررسی‌های ریزساختاری نشان داد که بهبود در توزیع فاز تقویت­کننده­ی شبه‌بلور در زمینه آلومینیومی کامپوزیت و همچنین بهبود اتصال بین لایه‌ها با افزایش سیکل‌های فرآیند اتصال نوردی تجمعی از 1 تا 8 سیکل فرآیند، رخ داده است. بررسی تغییرات ریزسختی نشان­دهنده­ی افزایش سختی با افزودن فاز تقویت­کننده نسبت به آلومینیوم خالص در محدوده­ی 5/74 تا 8/105 ویکرز پس از انجام 8 سیکل فرآیند بود. منحنی­های تنش-کرنش نمونه­های کامپوزیتی نشان داد که استحکام کششی نمونه­های کامپوزیتی و نیز انعطاف­پذیری آن­ها با افزایش سیکل­های فرآیند اتصال نوردی تجمعی به طور پیوسته افزایش می­یابد. استحکام کششی با افزایش سیکل­های فرآیند از 2 تا 8 سیکل از 165 به 250 مگاپاسکال افزایش یافت.
نتیجه­گیری: بیشینه چقرمگی (2/30 (انرژی/حجم (مگاپاسکال))) پس از سیکل 8 در نمونه­ی کامپوزیتی حاصل شد. 
  Manuscript profile

چکیده امروزه فولادهای کوئنچ و پارتیشن­بندی (Q&P) با ترکیب منحصر به ­فرد از استحکام و شکل‌پذیری، امکان استفاده در نسل سوم از فولادهای پیشرفته AHSS را فراهم می ­نمایند. در این پژوهش، تأثیر عملیات حرارتی آنیل میان­ بحرانی بر کوئنچ و پارتیشن­ بندی (Q&P) میکروفازهای فریت-بینیت-مارتنزیت در فولاد کم ­آلیاژ سیلیسیم بالای DIN 1.5025  مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، ابتدا فرآیند عملیات حرارتی نرماله کردن شامل آستنیته ­کردن در دمای  900^oC به مدت 5 دقیقه به همراه سرد شدن در هوا تا دمای اتاق برای دستیابی به ریزساختارهای همگن و یکنواخت اولیه فریتی-پرلیتی برای تمام نمونه­ ها انجام شد. در ادامه، سیکل­ های عملیات حرارتی کوئنچ و پارتیشن­ بندی شامل آستنیته­ کردن جزئی در ناحیه میان­ بحرانی آستنیت-فریت با دمای  775^oC به مدت زمان نگه­داری 60 دقیقه و متعاقباً کوئنچ در حمام نمک مذاب پارتیشن­ بندی با دماهای 250، 300 و  350 درجه سانتیگراد به مدت زمان­ های مختلف 2، 5، 15، 30 و 60 دقیقه انجام شدند. برای ارزیابی تغییرات ریزساختاری و خواص مکانیکی نمونه­ ها از مشاهدات میکروسکوپ­ های نوری (OM) و الکترونی روبشی گسیل میدانی (FE-SEM)، آزمون­های مکانیکی استاندارد کشش و سختی ­سنجی استفاده شدند. نتایج نشان می‌دهد وجود فاز فریت در طی آستنیته کردن جزئی در ناحیه­ ی میان­ بحرانی آستنیت-فریت، موجب غنی‌سازی آستنیت از کربن، کاهش دمای شروع تشکیل مارتنزیت (M_s)، تشکیل بلور­های ظریف بینیت می ­گردد. بنابراین ریزساختارهای حاصل سبب مشاه ده­ی رفتار کششی غیر متعارف تسلیم پیوسته در نمونه ­ها شدند. از سوی دیگر زمان عملیات حرارتی پارتیشن ­بندی 30 دقیقه در حمام نمک مذاب 350 درجه سانتیگراد باعث ایجاد ریزساختارهای چندفازی حاوی مخلوطی از میکروفازهای فریت- بینیت- مارتنزیت گردید. این ریزساختارهای چندفازی سبب بهینه­ سازی خواص مکانیکی شامل فرم­پذیری و استحکام کششی به ترتیب در مقادیر 16% و  MPa 1350 شد.   Manuscript profile