بررسی اثر کربن بر ریز ساختار و خواص مکانیکی فولادهای جدید استنیتی cr-mn

فولادهای کم فعال cr-mn از جمله آلیاژهای دما بالا و پر استحکام می باشند که اخیراً به منظور جایگزینی برای فولادهای متداولcr-ni توسعه یافته اند و مورد توجه قرار گرفته اند. از اهداف این تحقیق طراحی آلیاژی یک فولاد cr-mn با درنظرگرفتن محدودیت های آلیاژی و مطالعه اجزای ریزساختاری فولاد طراحی شده است. بررسی اثر درصد کربن، اثر عملیات آنیل انحلالی بر خواص ریزساختاری وخواص مکانیکی و ارتباط آنها با هم نیز مورد توجه قرار می-گیرد. به منظورحصول اهداف ذکر شده 3 آلیاژ با ترکیب شیمیایی cr12%-mn18%- (v05/0-07/0%) با درصد کربن متفاوت ریخته گری شده و در ادامه شمش ریخته شده تحت مراحل متوالی نورد گرم قرار گرفت. سپس عملیات آنیل انحلالی در دمای ?c1050 به مدت 1 ساعت انجام شد. این نمونه ها درآب سرد کوئنچ شدند. بررسی های ریزساختاری و خواص مکانیکی در نمونه های قبل و بعد از آنیل انجام شده و نتایج با هم مورد مقایسه قرارگرفتند. در این مسیر با استفاده از روش ها و دستگاههای آنالیزی مختلف از قبیل میکروسکوپهای نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی، پراش اشعه ایکس همچنین سختی سنجی، آزمایش ضربه و کشش، نتایجی برای بررسی اهداف این تحقیق به دست آمد. نتایج آزمایش های انجام شده نشان داد که نمونه های مورد آزمایش دارای ساختار تکفاز آستنیتی بوده اند و با افزایش درصد کربن، کاربیدهای موجود افزایش یافته است. عملیات حرارتی انجام شده در دمای c°1050 به مدت یک ساعت، عملیات موفق آمیزی بوده است و ساختاری با دانه های هم محور آستنیت با توزیع یکنواخت کاربیدها را نتیجه داده است. خواص مکانیکی به دست آمده از این نمونه ها بسیار عالی بوده و چندین برابر فولاد 316 بوده است. همچنین خواص خوردگی خوب ، همانند فولاد 316، برای این فولادها حاصل شده است.