انجمن مهندسی متالورژی و مواد ایران مهندسی متالورژی 1563-1745 22 4 2019 12 22 Evaluation of the effect of low temperature low temperature isothermal heat treatment on mechanical properties and fracture toughness of AISI 4340 ultra high strength steels sheet بررسی اثر عملیات حرارتی همدمای دما پایین بر خواص مکانیکی و چقرمگی شکست ورق فولاد فوق مستحکم AISI 4340 307 316 38995 10.22076/me.2020.116053.1265 FA سروش بخشی دانشجوی دکتری مهندسی مواد و متالورژی، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری‌های ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران. 0000-0002-4455-545X علیرضا میرک استادیار، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری‌های ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران. Journal Article 2019 10 20 Abstract<br />Nowadays, the use of ultra high strength steels has been used extensively in the country’s sensitive and strategic industries such as defense, nuclear, aerospace and automotive industries due to it’s high special strength (strength to weight ratio). Among the ultra high strength steels, the use of ultra high medium carbon low alloy steels in sensitive structures such as pressure vessels, solid fuel rocket motor shell, some component of pumps, landing gear, gears and fittings are expanding because of their advantages such as weldability and proper formability, relatively low production costs and easy accessibility. The most important limitations of these steels are elongation, impact energy and low fracture toughness in yield strength higher than 1300MPa. Lower bainite/martensite two phase microstructures have the ability to simultaneously combine strength and high elongation in these steels. Therefore, in the present study, the microstructural evolution of low temperature austempering heat treatment on tensile mechanical properties and impact energy of AISI 4340 steel sheet has been investigated. After evaluation and analysis parameters such as microstructural evolutions, tensile mechanical properties and impact energy of heat treated samples, the sample with 30 minutes transformation time, due to the mixed structure of martensite and lower bainite and having the yield strength, ultimate tensile strength, elongation, impact energy and calculated fracture toughness, 1380MPa, 1490MPa, 12.5%, 52J and 118MPa√m respectively, was selected as the optimum sample in terms of mechanical properties and fracture toughness. امروزه استفاده از فولادهای فوق مستحکم به دلیل استحکام ویژه‌ی بالا (نسبت استحکام به وزن) در صنایع حساس و استراتژیک کشور مانند صنایع دفاعی، هسته‌ای، هوافضا و خودروسازی کاربرد فراوانی پیدا کرده است. از میان فولادهای فوق مستحکم، کاربرد فولادهای فوق مستحکم کم آلیاژ کربن متوسط که در سازه‌های حساس نظیر مخازن تحت فشار، پوسته‌ی موتور موشک سوخت جامد، برخی از اجزای پمپ‌ها، ارابه‌ی فرود هواپیما، چرخ‌دنده‌ها و اتصالات استفاده می‌شوند، به دلیل دارا بودن مزایایی مانند جوش‌پذیری و شکل‌پذیری مناسب، هزینه‌ی تولید نسبتاً کم و قابلیت دسترسی آسان، در حال گسترش می‌باشد. مهمترین محدودیت کاربردی این فولادها، درصد ازدیاد طول، انرژی ضربه و چقرمگی شکست پایین در مقادیر استحکام تسلیم بالاتر از MPa1300 می‌باشد. ریزساختارهای دو فازی بینیت پایینی/مارتنزیت، قابلیت ترکیب همزمان استحکام و درصد ازدیاد طول بالا را در این فولادها دارند. لذا در تحقیق حاضر، تحولات ریزساختاری ناشی از عملیات حرارتی آستمپرینگ دما پایین بر خواص مکانیکی کششی و انرژی ضربه‌ی ورق فولاد پرکاربرد AISI 4340 پرداخته شده است. پس از ارزیابی تحولات ریزساختاری، خواص مکانیکی کششی و انرژی ضربه‌ی نمونه‌های آستمپرینگ شده و تحلیل داده‌های بدست آمده، نمونه‌ی 4 دقیقه آستمپرینگ شده با مقادیر استحکام تسلیم، استحکام کششی نهایی، درصد ازدیاد طول، انرژی ضربه و چقرمگی شکست محاسبه شده به ترتیب MPa1403، MPa1523، 11.85 درصد، 52 ژول و MPa√m102 به عنوان نمونه‌ی بهینه از نظر خواص مکانیکی کششی و چقرمگی شکست انتخاب گردید. https://www.metalleng.ir/article_38995_78d0034c6889448892113e9c1e1e6da6.pdf