تاثیر دما و زمان آنیل بین بحرانی بر ریزساختار و خواص مکانیکی فولاد پیشرفته استحکام بالای منگنز متوسط

در تحقیق حاضر تاثیر دما و زمان عملیات حرارتی بر خواص مکانیکی و ریزساختار فولاد پیشرفته استحکام بالای منگنز متوسط با ۵ درصد وزنی منگنز و ۱/۰ درصد وزنی بور موردبررسی قرار گرفت. سه دمای ۶۸۰، ۷۰۰ و ۷۱۰ درجه ی سانتی گراد بر اساس پایداری فاز آستنیت (دماهای پایداری ۵۰، ۷۰ و ۹۰ درصد) به عنوان دماهای آنیل انتخاب شدند. مشخصه یابی مکانیکی توسط آزمون کشش تک محوره و بررسی های فازی و ریزساختاری نیز توسط پراش پرتوی ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) انجام گردید. شمش های آلیاژی، نورد داغ و سپس نورد سرد شدند. نمونه ی نورد سرد شده قبل از فرآیند آنیل دارای ساختار مارتنزیت بوده و فرآیند آنیل در هر سه دما منجر به بازپخت ساختار مارتنزیتی اولیه شد. با افزایش دمای آنیل از ۶۸۰ به ۷۱۰ درجه ی سانتی گراد، با افزایش درصد فاز آستنیت باقی مانده، استحکام کششی و ازدیاد طول نهایی افزایش و به علت بازپخت بیشتر فاز زمینه مارتنزیتی، تنش تسلیم کاهش یافت. بهترین خواص حاصله برای نمونه ی آنیل شده در ۷۱۰ درجه ی سانتی گراد به مدت ۲۰ دقیقه بود که منجر به حصول استحکام کششی MPa ۹۶۰ و ازدیاد طول ۲۲ درصد شد. در دمای آنیل ۷۱۰ درجه ی سانتی گراد، با افزایش زمان آنیل از ۱۰ به ۲۰ دقیقه، درصد آستنیت باقی مانده و ازدیاد طول افزایش یافت ولی با افزایش بیشتر زمان به ۳۰ دقیقه، به علت انحلال بیشتر فازهای رسوبی، پایداری فاز آستنیت کاهش یافته و فاز آستنیت حین سرمایش به فاز مارتنزیت تبدیل گردید و همین امر منجر به افت خواص مکانیکی نمونه شد.

کلیدواژه ها:

فولاد پیشرفته استحکام بالا ، آنیل بین بحرانی ، خواص مکانیکی ، مارتنزیت ، آستنیت