توسعه فولادهای نانو ساختار بینیتی به روش عملیات حرارتی دومرحله‌ای

نویسندگان

1 پژوهشگاه مواد و انرژی ، پژوهشکده فناوری نانو و مواد پیشرفته ، کرج، ایران.

2 پژوهشگاه مواد و انرژی ، پژوهشکده فناوری نانو و مواد پیشرفته ، کرج، ایران.

3 پژوهشگاه مواد و انرژی ، پژوهشکده فناوری نانو و مواد پیشرفته ، کرج، ایران.

4 پژوهشگاه مواد و انرژی ، پژوهشکده فناوری نانو و مواد پیشرفته ، کرج، ایران.

doi
10.30501/jamt.2637.70343
چکیده

امروزه فولادهای نانوساختار بینیتی به دلیل خواص مکانیکی ویژه، از جمله استحکام، سختی بالا، چقرمگی قابل قبول و هم‌چنین هزینه‌های تولید نسبی پایین مورد توجه قرار گرفته‌اند. مشکل اصلی برای صنعتی شدن این نوع فولادها مدت زمان طولانی استحاله هم‌دمای بینیتی است که به موجب آن، زمان و هزینه‌های تولید افزایش می‌یابد. در این پژوهش برای کاهش زمان تولید و تسریع استحاله هم‌دمای بینیتی از فولاد کربن متوسط به‌جای فولاد پرکربن، و برای جلوگیری از رشد صفحات ضخیم از عملیات آستمپرینگ دومرحله‌ای استفاده شده است. برای انجام عملیات حرارتی، نمونه‌ها ابتدا در دمای 1000 درجه سانتی‌گراد به مدت 15 دقیقه آستنیته شده و سپس در کوره حمام نمک قرار داده شدند تا در بازه های زمانی 1 تا 12 ساعت در دمای بین 250 تا 300 درجه سانتی‌گراد در طی یک یا دومرحله، استحاله هم‌دمای بینیتی انجام شود. نمونه‌ها تحت بررسی‌های ریزساختاری، آزمون کشش، سختی‌سنجی ویکرز و پراش پرتو ایکس قرار گرفتند. نتایج این تحقیق نشان داد که کاهش مقدار کربن و اعمال آستمپرینگ دومرحله‌ای به سبب کاهش زمان استحاله و هم‌چنین کاهش دمای استحاله در مرحله دوم، موجب می‌شود صفحات بینیتی هرچه ظریف‌تر شده و از تشکیل آستنیت های ناپایدار جلوگیری کند که این خود باعث بهبود خواص مکانیکی در این فولاد شد.