اصلاح شگرف خواص کششی یک فولاد کمآلیاژ سیلیسیم متوسط DIN 1.5025 در شرایط عملیات حرارتی کوئنچ و پارتیشنبندی تک مرحلهای در مقایسه با شرایط کاملا مارتنزیتی
نویسندگان
1 مهندسی مواد و متالورژی، دانشکده معدن و متالورژی، پردیس فنی و مهندسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران
2 دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، بخش مهندسی مواد، دانشگاه یزد، یزد، ایران
doi
چکیده
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.