اثر گرادیان دمایی روی تحولات ریزساختاری شمش ضخیم فولاد زنگنزن آستنیتی نیترونیک 50 حین نورد داغ
نویسندگان
1 استاد، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوریهای ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر تهران، تهران، ایران
2 دانشیار، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوریهای ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر تهران، تهران، ایران
3 پژوهشگر، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوریهای ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر تهران، تهران، ایران
4 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
doi
10.22034/ijme.2024.416957.1833چکیده
اصلاح اندازه دانه از طریق تبلور مجدد دینامیکی یکی از راههای مناسب جهت بهبود خواص مکانیکی شمشهای فولادهای زنگنزن آستنیتی نیتروژن بالا حین نورد داغ میباشد. در این مقاله با استفاده به شبیهسازی بر پایهی المان محدود و نتایج تجربی، اثر نورد معمولی و نورد با گرادیان دمایی روی تحولات ریزساختاری شمش فولاد زنگنزن آستنیتی حاوی نیتروژن نیترونیک 50 حین نورد داغ مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از شبیهسازی بهوسیلهی آباکوس نشان داد که تحت شرایط گرادیان دمایی میتوان یکنواختی کرنش در سطح مقطع را افزایش داد. در حالیکه در شرایط نورد معمولی مقدار بیشینه کرنش در سطح نمونه است. نتایج ریز ساختاری حاصل از میکروسکوپ نوری برای نورد با گرادیان دمایی نشان داد میانگین اندازه دانه در مرکز شمش کمتر از سطح شمش بوده که نشان میدهد مقدار تبلورمجدد در مرکز شمش بیشاز سطح نمونه است. اختلاف دما در مرکز نسبت به سطح نمونه منجر به کاهش قابل ملاحظه استحکام در مرکز شمش نسبت به سطح آن میشود. اختلاف میانگین اندازه دانههای تبلور مجدد دینامیکی شده در سطح و مرکز شمش برای نورد با گرادیان دمایی کمتر از 3 بود. وجود دانههای اولیه (میانگین اندازه دانه 68) و مرزهای تحدب یافته در مرکز شمش و دانههای یکنواخت و ریز در قسمت سطحی ( 5/8) شمش تحت نورد معمولی ( 1000)، نشان داد که در مرکز شمش به دلیل پایین بودن دما و مقدار کرنش مؤثر، تبلور مجدد دینامیکی رخ نداده است. توزیع تقریباً یکنواخت دانههای آستنیت در جهت ضخامت شمش برای نورد با گرادیان دمایی نشان داد که این روش، برای نورد داغ شمش فولاد آستنیتی روشی مناسب نسبت به شرایط نورد معمولی است.