بررسی تاثیر افزودن نیتروژن و عملیات حرارتی Q&P بر ساختار و خواص کششی فولاد زنگ نزن X۱۲Cr۱۳

فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی به ویژه گریدهای ۱۲C ۱۳ و X۲۰Cr۱۳ از پرکاربردترین آلیاژها در صنایع مختلف به شمار می روند. این فولادها به دلیل ماهیت مارتنزیتی خود با چالش های خواص مکانیکی و ریزساختاری متعددی مواجه اند که کنترل دقیق عملیات حرارتی شامل آستنیته کردن، کوئنچ و تمپر برای بهبود ویژگی های آنها ضروری است. عملیات حرارتی کوئنچ و پارتیشن بندی به عنوان رویکردی نوین امکان دستیابی به ریزساختار بهینه و ترکیب مناسبی از استحکام و شکل پذیری را در فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی فراهم می کند. در پژوهش حاضر تاثیر افزودن نیتروژن و تغییر پارامترهای عملیات حرارتی کوئنچ پارتیشن بندی بر کسر آستنیت پایدار شده و خواص مکانیکی فولاد زنگ نزن ۱۳ درصد کروم بررسی شده است. نتایج نشان داد با افزایش دمای کوئنچ اولیه کسر آستنیت پایدار شده ابتدا افزایش یافته و پس از رسیدن به مقدار بیشینه کاهش می یابد، همچنین افزایش محتوای نیتروژن از ۰.۰۰۰۵ به ۰.۱۳ درصد موجب افزایش حداکثر کسر آستنیت پایدار شده از ۱۳.۰۴ به ۱۵.۰۹ درصد شد که این پدیده به تاثیر هم افزایی اثر نیتروژن و کربن در پایداری و غنی سازی فاز آستنیت نسبت داده می شود. نتایج آزمون کشش نیز نشان داد با افزایش میزان نیتروژن به ۱۳ درصد، استحکام کششی و شکل پذیری به ترتیب حدود ۱۴ و ۷ درصد نسبت به نمونه با نیتروژن کمتر افزایش یافت.

کلیدواژه ها:

کوئنچ پارتیشن بندی ، آستنیت پایدار شده ، فولاد زنگ نزن مارتنزیتی ، خواص مکانیکی