تاثير پارامترهاي فرايند توليد بر ريزساختار،خواص‌مكانيكي، شكل‌پذيري و بافت كريستالي ورق فولاد دوفازي

فولاددوفازي از نسل فولادهاي پيشرفته استحكام بالا مورد استفاده در صنعت خودرو‌سازي با ساختار فريت و مارتنزيت داراي تركيبي از استحكام و شكل‌پذيري است. هدف اين پژوهش تاثير نورد سرد و آنيل بين‌بحراني بر ريزساختار، خواص‌مكانيكي، شكل‌پذيري و بافت‌كريستالي ورق فولاددوفازي است. به اين منظور ورق فولاد كم كربن ميكروآلياژي نورد گرم شده تهيه و نرماله گرديد. اين نمونه‌ها تحت كاهش ضخامت‌هاي مختلف (از30% تا90%) نوردسرد شد و بعد از آن در دما و زمان‌هاي مختلف در حمام نمكي آنيل بين‌بحراني و سپس در محلول يخ و الكل كونچ شدند. ريزساختار نمونه‌ها قبل و بعد از آنيل بين بحراني توسط ميكروسكوپ نوري و الكتروني روبشي بررسي شد. نتايح بدست آمده نشان داد كه با افزايش ميزان كاهش ضخامت در شرايط آنيل بين بحراني ثابت، متوسط اندازه دانه فريت،كاهش و ميزان فازمارتنزيت افزايش يافت. به منظور بررسي تاثير زمان آنيل بين‌بحراني بر رفتار تبلورمجدد و كسر حجمي فازمارتنزيت نمونه‌هاي با دماي آنيل بين بحراني وكاهش ضخامت يكسان انتخاب شدند و تحت آزمون‌هاي متالوگرافي، پراش پرتو ايكس و سختي سنجي قرار گرفتند. افزايش زمان آنيل بين بحراني درابتدا باعث تبلور مجدد فريت،كاهش چگالي نابجايي‌ها و كاهش سختي نمونه‌ها شد و سپس با افزايش كسر حجمي فازمارتنزيت، چگالي نابجايي‌ها و سختي افزايش يافت. از بين نمونه‌هاي نورد سرد و آنيل بين بحراني شده در دما و زمان‌هاي مختلف نمونه‌هاي 60% و 80% نورد سرد كه در دما800 درجه سانتيگراد و زمان 120 ثانيه آنيل بين‌بحراني شدند از نظر اندازه دانه فريت و فازمارتنزيت براي انجام آزمون كشش و بافت كريستالي انتخاب شدند.آزمون كشش ويژگي‌هاي رايج فولاد دوفازي از جمله رفتارتسليم پيوسته و استحكام كششي بالا را نشان داد و با افزايش ميزان نورد سرد استحكام تسليم، استحكام كششي افزايش و چقرمگي و انعطاف پذيري كاهش يافت. تاثير پارامترهاي فرايند توليدبر ناهمسانگردي قائم و صفحه‌اي اين فولاد توسط آزمون كشش مورد بررسي قرار گرفت و مشخص شد كه با افزايش ميزان كاهش ضخامت از 60% به 80% نورد سرد ميزان ناهمسانگردي قائم كاهش مي‌يابد. به منظور بررسي مكانيزم شكست، نمونه‌ها پس از آزمون كشش از ميكروسكوپ الكتروني استفاده گرديد و مشاهده شد كه با افزايش زمان آنيل بين بحراني ميزان شكست ترد افزايش مي‌يابد. بافت كريستالي نمونه‌ها توسط آزمون پراش پرتوايكس مورد ارزيابي قرارگرفت و مشاهده گرديدكه بافت كريستالي نمونه‌هاي سرد نورديده شامل رشته جزئي آلفا و رشته كامل گاما است و با افزايش ميزان كاهش ضخامت شدت مولفه <‎110‎>{223} از رشته آلفا ومولفه <‎123‎>{111} از رشته گاما افزايش مي‌يابد. بعد از آنيل بين‌بحراني بافت تبلورمجدد، مولفه مكعب چرخيده شده از رشته آلفا و مولفه <‎112‎>{111} از رشته گاما در نمونه 80% نورد سرد بيشتر از 60% نوردسردشد. انعطاف پذيري، چقرمگي و ناهمسانگردي كه نماينده شكل پذيري فولاد است براي نمونه 60% نورد سرد بيشتر است كه با شدت كمتر مولفه مكعب چرخيده شده نسبت به نمونه 80% نورد سرد مطابقت دارد. در نهايت مشخص گرديد با انتخاب شرايط بهينه توليد با تاثير بر ريزساختار و بافت‌كريستالي مي‌توان باعث افزايش استحكام و شكل‌پذيري ورق فولاددوفازي شد.

236258

شناسايي و انتخاب مواد مهندسي

مهندسي مواد

دانشگاه صنعتي اصفهان