اثر ميزان دما و نرخ كرنش بر رفتار كار گرم و ريزساختار فولاد زنگ نزن 17-7 PH

كارشناسي ارش

فولاد زنگ¬نزن رسوب سخت شونده نيمه آستنيتي 17-7PH (UNS: S17700)، با يك ساختار دوفازي (آستنيت و فريت دلتا)، كاربرد وسيعي در صنايع نظامي، هوا فضا، صنايع شيميايي، تجهيزات نفت و پتروشيمي دارد. در مورد رفتار ترمومكانيكي فولاد زنگ¬نزن 17-7PH در حين تغييرشكل گرم و همچنين مدل سازي منحني هاي سيلان آن كاستي¬هايي وجود دارد. در همين راستا در تحقيق حاضر به منظور بررسي رفتار ترمومكانيكي اين آلياژ، آزمايش¬هاي فشار گرم در بازه دمايي °C 950 – °C 1100 و نرخ كرنش S -1001/0 – S -11 تا سطح كرنش حقيقي 6/0 انجام شده است. نتايج بررسي منحني¬هاي سيلان آلياژ 17-7PH، پس از تصحيح اثر اصطكاك و گرماي ناشي از تغيير شكل حاكي از اين بوده است كه تنش سيلان اين آلياژ به شدت به تغييرات دما و نرخ كرنش حساس است. به طوري¬كه با افزايش دما و كاهش نرخ كرنش، جريان تنش، كاهش مي¬يابد. همچنين به منظور بررسي تحولات ريزساختار در حين تغيير شكل گرم، آزمايش¬هاي فشار گرم تا سطح كرنش¬ 15/0، 30/0 و 45/0 در دماهاي °C 950 و °C1050 و نرخ كرنش¬هاي S -101/0 و S -11/0 انجام شده است. تحولات ريزساختاري توسط ميكروسكوپ نوري مورد تجزيه و تحليل قرار گرفته است. اين مطالعات نشان مي¬دهد كه مكانيزم غالب فرآيند ترميم، مي¬تواند تبلور مجدد ديناميكي پيوسته (CDRX) باشد. علاوه بر اين در اين تحقيق معادلات بنيادين تغيير شكل گرم براي مشخص شدن وابستگي تنش به نرخ كرنش و دما ارائه شده است. با محاسبه ثوابت رابطه بنيادين، معادله سينوس هايپربوليك در كرنش¬هاي مختلف بدست آمده است. اين معادله تقريب خوبي از تنش سيلان در آلياژ 17-7PH را در مقادير بالاي Z، ارائه مي¬نمايد. همچنين نقشه¬هاي فرآيند آلياژ نيز بر اساس تغييرات بازده مصرف انرژي با تغيرات دما و نرخ كرنش در اين پژوهش ارائه شده است. اين نقشه¬ها، پايداري تغيير شكل را براي آلياژ 17-7PH در اغلب شرايط مورد مطالعه تاييد مي¬كند. بر اين اساس، محدوده دمايي °C 1000 - °C 1050 در كل محدوده نرخ كرنش، به عنوان شرايط مناسب كار گرم معرفي شده است. نهايتا شرايط دمايي در محدوده °C 1050 – °C1100 درجه سانتي¬گراد و نرخ كرنش¬هاي پايين (كمتر از S -11) هم از ديدگاه عدم وجود ناپايداري و هم از نقطه نظر بازدهي مصرف انرژي مطلوب، شرايط مناسب كار گرم معرفي گرديده است.

192822

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر امير مومني

شناسايي و انتخاب مواد

دكتر حسين عربي - دكتر سيد حسين سيدين