مطالعه و بررسی افزایش b و ti بر ریزساختار و خواص مکانیکی فولادهای میکروآلیاژی

اغلب عناصر آلیاژی در حالت محلول جامد تغییراتی را در استحاله آستنیت موجب می شوند. ویژگی اصلی بکارگیری عناصر میکروآلیاژی تاثیرگذاری قابل توجه آنها بر استحاله آستنیتی است که با مقادیر بسیار ناچیز عناصر حاصل می شود. از بین عناصر میکروآلیاژی بیشترین اثر را عنصر بر دارد که بعنوان عاملی در جهت تاخیر استحاله آستنیت به فریت ، از جوانه زنی فریت بر روی مرزدانه های آستنیت جلوگیری می کند که این امر افزایش استحکام فولاد را در پی دارد. هدف از این پژوهش ساخت فولاد میکروآلیاژی حاوی بر و بررسی تاثیر عناصر بر و تیتانیم بر خواص مکانیکی و ساختار میکروسکوپی آن در حالتهای ریختگی و حرارتی شده می باشد. بر بعنوان عنصر میکروآلیاژی زمانی تاثیر قابل توجهی را داراست که بصورت ترکیب شده (اکسید یا نیتریدی) نباشد. بنابراین فولادهای حاوی بر بایست با آلومینیم کاملا اکسیژن زایی شده و همچنین از عناصر نیتریدزای قوی al, ti در مقابل گاز نیتروژن محافظت شود. نتایج حاصله از این مطالعه نشان می دهد که غاستفاده از ذوب سریع در محیط خنثی موجب توزیع یکنواخت بر در نمونه های تهیه شده می گردد. با توجه به تمهیداتی که در انجام آزمایشات صورت گرفت مقدار نیتروژن محلول در حدود 85ppm ثابت نگه داشته شد. از میان روشهای محافظتی، روش محافظت بر در مقابل نیتروژن از طریق استفاده از تیتانیم مناسب ترین روش بوده ولی با افزایش بیش از حد مقدار تیتانیم سختی و سختی پذیری فولاد بگونه ای افزایش یافته چقرمگی آن کاهش یافته است . مطالعات انجام شده مقدار بهینه بر را در حدود 12 ppm نشان می دهد که با افزایش آن بیش از حد بهینه کاهش سختی پذیری و چقرمگی فولاد را در پی دارد. افزایش تیتانیم محدوده بهینه بر را بگونه ای افزایش می دهد که ماکزیمم خواص بدست آمده و تهیه این آلیاژها نیز آسانتر می گردد. بررسی های انجام شده از طریق دیلاتومتری و آنالیز نقطه ای (edx) همچنین نشان می دهد که اتم های بر در حالت آستنیته کردن، با تجمع در مرزهای دانه آستنیت سبب محدود شدن جوانه زنی فریت شده و بدین ترتیب سختی پذیری فولاد افزایش می یابد. همچنین، فولاد مزبر نسبت به فولادهای آلیاژی با سختی پذیری یکسان، در دما و زمان کمتری آستنیته می شوند که از نظر اقتصادی حائز اهمیت می باشد.