مهندسی متالورژی

مهندسی متالورژی

بررسی اثر دما و زمان عملیات حرارتی بین بحرانی بر ریزساختار و خواص کششی فولاد آلومینیوم بالا

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی متالورژی و مواد ، پژوهشگاه مواد و انرژی، کرج، ایران.
2 گروه تکنولوژی سطح و لایه های نازک، پژوهشکده فناوری نانو و مواد پیشرفته، پژوهشگاه مواد و انرژی، کرج، ایران
3 پژوهشگاه مواد و انرژی کرج
چکیده
هدف از انجام این پژوهش بررسی تاثیر دما و زمان پارتیشن‌بندی بر ریزساختار و خواص مکانیکی یک فولاد دارای فاز فریت دلتا می‌باشد. در این پژوهش فولادی با ترکیب شیمیایی

Fe-0.25c-0.33Si-1.05Mn-4.56Al ریخته‌گری و نورد داغ گردید و به منظور ایجاد خواص مورد نظر تحت عملیات حرارتی در دماها و زمان‌های مختلف قرار گرفت. ابتدا هریک از نمونه‌ها در دمای آنیل میان بحرانی 820 درجه سانتیگراد به مدت 600 ثانیه آستنیته شده و سپس نمونه‌ها در روغن با دمای 150 درجه سانتیگراد کوئنچ شده و به مدت 20 ثانیه در این محیط نگه داشته شدند و سپس به حمام نمک حاوی 50 درصد سدیم نیترات و 50 درصد پتاسیم نیترات منتقل شده و در دماهای 330 و 450 درجه سانتیگراد به صورت همدما و در زمان‌های 1000 و 1800 ثانیه پارتیشن‌بندی و سپس در آب کوئنچ شدند. ریزساختار فولاد پس از عملیات حرارتی شامل فازهای فریت دلتا، فریت آلفا، آستنیت باقی‌مانده و مقدار کمی مارتنزیت می‌باشد. با افزایش دما و زمان پارتیشن‌بندی مقدار کسر حجمی آستنیت باقی‌مانده به علت افزایش نیروی محرکه‌ی و فرصت بیشتر برای نفوذ کربن افزایش می‌یابد. بهترین ترکیب از استحکام و انعطاف‌پذیری که حاصل ضرب آن 41600 مگاپاسکال درصد می‌باشد در نمونه‌ای که در دمای 450 درجه سانتیگراد و به مدت 1800 ثانیه پارتیشن‌بندی شده بود، بدست آمد. این نمونه دارای استحکام کششی 1300 مگاپاسکال و ازدیاد طول 32 درصد می‌باشد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Investigating the effect of temperature and time of intercritical heat treatment on the microstructure and tensile properties of Al-rich steel

نویسندگان English

Alireza Kheradmand 1
Alireza Kolahi 2
Yahya Palizdar 3
1 Master's student in materials engineering, Materials and Energy Research center, Karaj, Iran
2 Nanotechnology and Advanced Materials Department, Materials and Energy Research center, Karaj, Iran.
3 Materials and Energy research center (MERC)
چکیده English

The present study involved the casting and hot-rolling of steel with a chemical composition of Fe-0.25C-0.33Si-1.05Mn-4.56Al. Subsequently, heat treatment was applied at various temperatures and durations to achieve the necessary material characteristics. Initially, all of the specimens underwent austenitization at a temperature of 820 ℃, which is the annealing temperature corresponding to the midpoint of the critical range. This process lasted for a duration of 600 seconds. Subsequently, the specimens were subjected to quenching in oil at a temperature of 150 ℃, and this temperature was maintained for a period of 20 seconds. Finally, the specimens were immersed in a salt bath. The mixture, composed of equal parts NaNO3 and KNO3, was subjected to transfer and partitioning processes at temperatures of 330 and 450 ℃, and for durations of 1000 and 1800 seconds. Subsequently, the mixture was rapidly cooled by immersion in water. The microstructural composition of steel after to heat treatment encompasses the presence of δ-ferrite, α-ferrite, retained austenite, and a minor quantity of martensite. The volume fraction of the surviving austenite is shown to grow as the temperature and partitioning time are elevated. This can be attributed to the heightened driving force and increased likelihood of carbon diffusion. The sample that underwent partitioning at a temperature of 450 ℃ for a duration of 1800 seconds yielded the optimal combination of strength and elongation, resulting in a product value of 41600MPa%. The provided specimen exhibits a tensile strength of 1300 MPa and experiences a 32% elongation.

کلیدواژه‌ها English

Al-rich steel
heat treatment
&‌‌delta
-ferrite
retained austenite
quenching and partitioning

11


مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 20 خرداد 1403

  • تاریخ دریافت 16 آبان 1402
  • تاریخ بازنگری 25 فروردین 1403
  • تاریخ پذیرش 20 خرداد 1403