تعیین درصد حجمی و ریخت شناسی فاز فریت دلتا در فولاد زنگ نزن مارتنزیتی AISI 431

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد دانشکده معدن و متالورژی دانشگاه صنعتی امیرکبیر

2 استادیار دانشکده مهندسی معدن و متالورژی دانشگاه صنعتی امیرکبیر

3 کارشناس ارشد شرکت فولاد آلیاژی اصفهان

چکیده

در این پژوهش سعی بر آن است که به کمک دستگاه دیلاتومتری تاثیر دما و زمان گرمایش در تشکیل فاز فریت دلتا در فولاد زنگ نزن مارتنزیتی AISI 431 بررسی شود که  در نتیجه‌ی آن بتوان یک دما و زمان بهینه با توجه به ریخت شناسی و درصد کمی فاز  فریت دلتا  برای پیش بینی رفتار ترمومکانیکی و مکانیکی فولاد مورد نظر انتخاب کرد. برای این منظور نمونه ها تحت عملیات گرمایش در بازه دمایی 1050 تا 1250 درجه سانتی گراد در دو زمان 5 و 10 دقیقه قرار گرفتند.  نتایج منحنی های دیلاتومتری نشان می دهد که دماهای شروع استحاله مارتنزیت حین سرد کردن با افزایش دما و زمان گرمایش، کاهش می یابد. همچنین با توجه به تصاویر میکروسکوپی نوری، درصد کمی فاز فریت دلتا با افزایش دمای گرمایش ابتدا کاهش (کمتر از 1 درصد) و سپس (به بیشتر از 14 درصد) افزایش پیدا می کند که این روند در هر دو زمان مشاهده می شود. همچنین ریخت شناسی فریت دلتا از لایه ای به کرمی یا جزیره ای تغییر پیدا می کند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Determination of Delta Ferrite Content and Morphology In 431 AISI Martensitic Stainless Steel

نویسندگان [English]

  • Masoud Ramazani Movagh 1
  • Malek Naderi 2
  • Mohammad Ali Soltani 3
  • Reaza Baradaran 3
چکیده [English]

This research focused on formation of Delta Ferrite Phase in AISI 431 Martensitic Stainless Steel by dilatometric instrument. The paper aims to determine an optimum temperature and soaking time according to the morphology and percentage of Delta phase, in order to have a better prediction of the steel’s mechanical and thermo-mechanical properties. Heating treatments were performed under temperatures from 1050 °C to 1250 °C and two time periods, 5 and 10 minutes. The dilatometric curves results show that temperature of Martensitic start transformation decreases with increasing of soaking temperature and time. The content of delta ferrite phase decreases when temperature is below of 1100 °C then increases to 14 percent of volume fraction and morphology of this phase is lathy ferrite that changes to vormecular  or island shape by increasing of temperature.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Delta Ferrite Phase
  • Dilatometry
  • Martensitic stainless steel
  1. K.P. Balan, A. Venugopal Reddy, and D.S. Sarma, ‘’Effect of Single and Double Austenitization treatment on the microstructure and mechanical properties of 431’’, Journal of Materials Engineering and Performance, Volume 8(3),  June 1999
  2. A. Rajasekhar, G. Madhusudhan Reddy, T. Mohandas, V.S.R. Murti,’’Influence of austenitizing temperature on microstructure and mechanical properties of AISI 431 martensitic stainless steel electron beam welds’’, Materials and Design 30 (2009)
  3. Bashu, S.A. ;Singh, K. and Rawat, M.S. “Effect of heat treatment on mechanical properties and fracture behavior of a 12CrMoV steel” , Mater. Sci. Eng. A, 127, 7–15, 1990.
  4. Carrouge, D. ;Bhadeshia, H.K.D.H. and Woollin, P. “Effect of delta-ferrite on impact properties of supermartensitic stainless steel heat affected zones”, Sci. Technol. Weld. Join. 9, 377–389, 2004
  5. Wang, P. ;Lu, S.P. and Xiao, N.M. “Effect of delta ferrite on impact properties of  low carbon 13Cr–4Ni martensitic stainless steel”, Mater. Sci. Eng. A 527 (2010) 3210–3216.
  6. Schffer, L. “Tensile and impact behavior of the reduced-activation steels OPTIFER and F82H mod”,  J. Nucl. Mater. 262, 1336–1339, 1998.
  7. Cardoso, P.H.S. ; Kwietniewski, C. ;Porto, J.P. Reguly, A. and Strohaecker, T.R. “The influence of delta ferrite in the AISI 416 stainless steel hot workability”, Materials   Science and Engineering: A, Volume 351, Issues 1–2, 25, Pages 1-8, 2003. 
  8. Rho, B.S. ;Hong, H.U. and Nam, S.W. “The effect of d-ferrite on fatigue cracks in 304L steels”, International Journal of Fatigue 22, 683–690, 2000.
  9. Saeed-Akbari A., Bleck W., Naderi M.'' Determination of steels microstructural component based on novel characterization techniques.'' Aachen University, Institute of Ferrous Metallurgy, pp. 4-9,(2006).
  10. Y.H. Wen, H.B. Peng, P.P. Sun, G. Liu and N. Li,’’ a novel training-free cast Fe–18Mn–5.5Si–9.5Cr–4Ni shape memory alloy with lathy delta ferrite’’, Scripta Materialia, 62, (2010).