ارزیابی ریزساختار و خواص مکانیکی یک فولاد کم آلیاژ فوق ریز/ نانو دانه شده از طریق فرایند ترمومکانیکی با شروع از ساختارهای بینیتی و مارتنزیتی

افزایش استحکام قطعات از اولویت های مهم صنعت به شمار می رود. روش های زیادی برای دستیابی به این مهم وجود دارد ولی در بین این روش ها ریز کردن دانه ها باعث بهبود همزمان استحکام و انعطاف پذیری می شود. فرایند مارتنزیت شامل نورد سرد و آنیل ساختارهایی با درصد بالای مارتنزیت یکی از راه های موثر جهت کاهش اندازه دانه ها در فولاد ها می باشد. در این تحقیق این فرایند روی یک فولاد کم آلیاژ با استانداردdin1.5715 انجام شد. از آنجا که تردی مارتنزیت سبب ترک خوردن عرضی نمونه ها در حین نورد سرد می شود، بینیت با مکانیزم تشکیل مشابه با مارتنزیت، انتخاب مناسبی برای جایگزینی با مارتنزیت است. به منظور بررسی اثر بینیت در فرایند ترمومکانیکی این فولاد، نمونه های فولادی با حداکثر ساختار بینیتی و مارتنزیتی برای شروع عملیات ترمومکانیکی، تحت عملیات حرارتی قرار گرفتند. برای تعیین نوع و درصد فازهای قبل از نورد سرد از متالوگرافی رنگی استفاده شد. نمونه های عملیات حرارتی شده تحت عملیات نورد سرد با کاهش ضخامت 90% قرار گرفتند. سپس فرایند آنیل در دما و زمان های مختلف بر روی نمونه های نورد شده انجام شد. تغییرات ریز ساختاری در مراحل مختلف با میکروسکوپ های نوری و الکترونی روبشی بررسی شد. خواص مکانیکی این فولادها با آزمون کشش تک محوره و سختی سنجی تعیین شد. بررسی های ریزساختاری نمونه های فرایند مارتنزیت و بینیت نشان داد کسر بالایی از ساختار پس از آنیل شامل دانه های هم محور فریتی با اندازه به ترتیب 100 و 300 نانومتر بود. آزمون کشش فولادهای فوق ریزدانه از فرایند مارتنزیت و بینیت نشان داد استحکام تسلیم این فولادها به ترتیب به حدود mpa1200 و mpa700 بهبود یافته که این مقادیر به ترتیب 6 و 3 برابر بیشتر از استحکام تسلیم نمونه های خام می باشد. درصد انعطاف پذیری نمونه فوق ریزدانه در فرایند بینیت با 2 برابر افزایش نسبت به درصد انعطاف پذیری نمونه های فرایند مارتنزیت به حدود 20% رسید.