بررسی اثر دماي پیشگرم، سرعت سرد کردن و تغییر فرم بر خواص مکانیکی و چقرمگی شکست فولاد میکروآلیاژي 30M
بررسی اثر دماي پیشگرم، سرعت سرد کردن و تغییر فرم بر خواص مکانیکی وچقرمگی شکست فولاد میکروآلیاژي 30MSV6
چکیده
در این تحقیق تأثیر عوامل دماي پیشگرم، تغییر شکل و سرعت سرد شدن در فرآیند تغییر شکل گرم بر چقرمگی شکست
، 30MSV 30 بررسی شد. با توجه به شرایط صنعتی تولی د قطعات فولاد ي 6 MSV فولاد میکرو آلیاژي وانادیم دار 6
1300 ، براي میزان کرنش دو میزان صفر و 40 ٪ ، و براي نرخ سرد شدن ?C 1100 و ?C براي دماي پیشگرم دو دماي
2 ) انتخاب گردید. پس از اجراي حالتهاي مختلف ?C/sec) 1 ) و در مقابل فن ?C/sec) شرایط هواي آرام پارامترهایی از قبیل سختی، نوع ریز ساختار، استحکام کششی، استحکام تسلیم، درصد ازیاد طول، میزان انر ژي ضربه، چقرمگی شکست، و نوع سطح شکست مورد آزمایش قرار گرفتند و سپس اثر هر یک از عوامل روي خواص مکانیکی و چقرمگی شکست بررسی و تجزیه و تحلیل شد. بر اساس نتایج حاصل میتوان گفت: افزایش سرعت سرد کردن موجب افزایش استحکام و سختی فولاد میکروآلیاژي میگردد، ولی خواص چقرمگی آن را پایین میآورد. افزایش دماي پیشگرم موجب افزایش استحکام و سختی میگردد ولی خواص چقرمه بودن قطعه را کاهش میدهد. اثرات مضر دماي پیشگرم بالا بر چقرمگی شکست از سرعت سرد کردن بالا بیشتر است. انجام کارگرم موجب افزایش استحکام و چقرمگی میشود . با توجه به شرایط آزمایشات دماي پیشگرم 1100 و سرد شدن در مقابل هواي آرام براي قطعات تغییر کارگرم شده، بهترین نتایج را ایجاد مینماید.
مقدمه
یکی از پیشرفت هاي مهم صنعت فولاد در نیم قرن اخیر تولید فولادهاي میکروآلیاژي میباشد . در دهههاي پس از جنگ جهانی دوم، پژوهشگران به تاثیر قابل توجه عناصر خاصی مثل وانادیم ، نیوبیم ، و تیتانیم، که به مقدار کم می توانند باعث افزایش استحکام فولاد شوند، پی بردند. آن ها توانستند با انتخاب دقیق ترکیب شیمیایی و پروسه تولید، فولادهاي
[ میکروآلیاژي را جایگزین بسیاري از فولادهاي آلیاژي کربن متوسط که مقادیر بیشتري عناصر آلیاژي دارند، نمایند.[ 1 پژوهشگران جهت ساخت فولادهایی که علاوه بر دارا بودن عناصر آلیاژي کمتر ، براي ساخت قطعات به مراحل عملیات حرارتی کمتري احتیاج داشته باشند، از مزایاي وجود رسوبات پایدار در فازهاي مختلف آهن (گاما و آلفا) استفاده کردند. رسوبات پایدار در فاز گاما (آستنیت) با جلوگیري از تبلور مجدد و رشد دانهها، اندازه دانه را بهبود داده و موجب افزایش خواص مکانیکی میشوند ، دیگر رسوبات در فاز آلفا (فریت)، رسوب سختی ایجاد کرده و موجب بهبود خواص مکانیکی میگردند . پژوهشگران براي تولید این رسوبات از عناصر کاربیدزا، یعنی گروه فلزات واسطه در جدول تناوبی، استفاده
[ کردند. [ 2 باوجود ویژگی هاي مناسب بسیاري، که این فولادها از نظر کاهش هزینه هاي تولید و عملیات حرارتی دارد، چقرمگی شکست نسبتا پایین فولادهاي میکروآلیاژي، در مقایسه با فولادهاي رایج عملیات حرارتی پذیر، باعث محدودیت در گسترش هر چه بیشتر این نوع فولادها شده است.بنابراین بایستی با انتخاب صحیح متغیر هاي فرآیند، چقرمگی شکست این فولاد ها را به میزان قابل قبولی رساند، تا کاربرد صنعتی آن ها را به مراتب افزایش داد. درپژوهش حاضر سعی شده است که اثر دماي پیشگرم، تغییر فرم و سرعت سرد کردن پس از آهنگري، بر روي خواص این فولاد میکرو آلیاژي مورد بررسی قرار گیرد. اثر مستقیم بر ساختار فولاد و در نتیجه (Cooling rate) در عملیات حرارتی فولادهاي میکروآلیاژي، نرخ کاهش دما خواص آن دارد، با کنترل نرخ کاهش دما میتوان خواص فولاد را کنترل کرد. این نوع عملیات حرارتی تکنولوژي ساده- اي دارد و علاوه بر آن هزینه را کاهش میدهد و از خرابی قطعه در اثر ترك هاي حاصل از کوئنچ جلوگیري میکند. ولی چندان قابل کنترل نیست (QT) در این نوع عملیات حرارتی، سختی، استحکام و شکل پذیري فولاد مانند عملیات حرارتی که این یک ضعف عمده براي این نوع عملیات حرارتی میباشد. رسوبات کربونیتریدي نقش عمده اي در کنترل ریزساختار و خواص مکانیکی ،V-Ti و یا V در نمونه هاي فولادي حاوي دارند. اندازه دانه فریت تحت تاثیر تشکیل رسوبات ریز در حین و پس از استحاله است و تحت شرایط خاصی از فرآیند در حین آهنگري در دماي بالاتر از دماي TiN می تواند منجر به تشکیل دانه هاي ریز فریت گردد. حضور ذرات ریز تبلورمجدد آستنیت، رشد دانه آستنیت را تغییر داده و منجر به ایجاد ریزساختار فریت- پرلیت ریز می شود. عدم وجود چنین حالتی، در فولاد حاوي فقط وانادیوم، منجر به تشکیل دانه هاي درشت تر فریت می شود . متغیرهاي اصلی ریز ساختاري که خواص نهایی این فولادها را کنترل می کنند عبارتند از :نسبت حجمی فریت، اندازه دانه هاي فریت، ضخامت لایه هاي سمانتیت، فواصل بین لایه هاي پرلیت، نسبت حجمی و اندازه رسوبات موجود. از عوامل خارجی که بر موارد گفته شده تاثیر میگذارند، می توان به ترکیب شیمیایی، شرایط کار گرم(دما و میزان تغییر شکل) و سرعت سرد شدن پس از کارگرم اشاره نمود. افزایش دماي پیشگرم موجب افزایش اندازه دانه آستنیت اولیه میگردد. افزایش اندازه دانه آستنیت موجب کاهش مراکز جوانه زنی فریت و پرلیت شده و دماي استحاله را کاهش میدهد. کاهش مراکز جوانه زنی موجب افزایش اندازه کلنیهاي پرلیت و ایجاد فریت مرزدانهاي میشود. از طرف دیگر افزایش دماي پیشگرم با افزایش سرعت نفوذ موجب رشد رسوبات شده و اندازه رسوبات را افزایش میدهد. کاهش دماي تغییر شکل موجب می شود که در سرعتهاي سرد کردن بالا هم فریت و پرلیت داشته باشیم و براي تولید بینیت به سرعت سرد کردن بالاتري احتیاج باشد، یعنی استحاله فریت-پرلیت در بازه وسیع تري از سرعتهاي سرد کردن اتفاق میافتد. در تغییرشکل در دماي پایین معمولا فریت مرزدانهاي، پرلیت و مقداري فریت درون دانهاي تولید میشود، ولی در تغییرشکل در دماي بالا معمولا فریت مرزدانهاي و پرلیت تولید میشود. در دماي پیشگرم بالاتر، به علت افزایش درصد پرلیت در ساختار، استحکام افزایش مییابد.
از طرف دیگر صنعتگران به علت سهولت شکل پذیري فلزات در دماي بالاتر که موجب کاهش هزینههاي تولید میگردد، تغییر شکل در دماي بالا را ترجیح میدهند. با توجه به مطالب گفته شده پژوهشگران همواره جهت تعیین شرایط بهینه تولید [ و دماي پیشگرم مناسب تلاش کردهاند. [ 3و 4 تغییرشکل موجب کاهش نسبی طول ناخالصیها و افزایش تعداد آنها میگردد، ولی مقدار ناخالصیها در اثر تغییرشکل تغییر چندانی نمیکند. ریزشدن ناخالصیها به این دلیل است که اکثر ناخالصیها پایه سولفیدي هستند و در هنگام پیش- گرم به صورت جزیی حل شده و دوباره رسوب میکنند. این ریزشدن ناخالصیها مراکز جوانهزنی فریت را افزایش و موجب افزایش درصد فریت و کاهش درصد پرلیت میگردد. اصلاح اندازه و ریز شدن ناخالصیها، افزایش درصد فریت و ریزشدن ساختار که حاصل انجام تغییر شکل می باشد، موجب افزایش انرژي جذب شده در آزمون ضربه و بالا رفتن [ چقرمگی شکست ماده میگردد. درصد ازدیاد طول نیز با انجام تغییرشکل افزایش مییابد.[ 5 تحقیقات انجام شده بر روي شکست فولادهاي میکروآلیاژي فریت-پرلیتی نشان داده است که ذرات سخت نیترید تیتانیم میتوانند به عنوان نقاط شروع شکست کلیواژ عمل کنند. ذرات نیترید تیتانیم، به علت پایداري ترمودینامیکی خود، اغلب به عنوان ریز کننده دانه ها در فولاد عمل میکنند، اما میزان تیتانیم و نیتروژن به اندازه پارامترهاي فرآیند، مثل سرعت سرد شدن بعد از ریخته گري، مهم میباشند و بایدکاملا کنترل شوند تا از تشکیل ذرات بزرگ نیترید تیتانیم جلوگیري شود. درصورت کنترل نشدن اندازه ذرات نیترید تیتانیم، ذرات بزرگ وسخت نیترید تیتانیم، بزرگتر از آن خواهند بود که به عنوان قفل زِنر عمل کنند و جلو رشد دانه ها را بگیرند بلکه به عنوان مراکز قوي شروع شکست کلیواژ عمل کرده و اثر سودمند [ ریز کردن ساختار خود را نیز از بین میبرند
این پروژه به صورت کامل موجود میباشد
برای خرید پیام بگذارید یا به این آدرس ایمیل کنید
مطالب مشابه :
دانلود پایان نامه ساخت نانو ذرات فریت به روش همرسوبی
هدف از این پایان نامه ساخت نانو ذرات فریت نیکل روی به روش همرسوبی می باشد.
دانلود پایان نامه ساخت نانو ذرات فریت به روش همرسوبی
هدف از این پایان نامه ساخت نانو ذرات فریت نیکل روی به روش همرسوبی می باشد.
فروش دانلود مقاله استان گلستان
هدف از این پایان نامه ساخت نانو ذرات فریت نیکل روی به روش همرسوبی […]
نانو ذرات مغناطیسی در داروسازی هدفمند
نانو ذرات مغناطیسی در یک مایع می شوند شامل فریت ها با با کبالت و نیکل خواص
بررسی تاثیر ارتعاشات مکانیکی بر مورفولوژي گرافیت و ریز ساختار چدن نشکن
و افزایش درصد فریت نسبت به ذرات زیرمیکرون و نانو روي ذرات فوق ریز آهن- نیکل
محاسبات ترمودینامیکی جهت تعیین درصد فازها حین عملیات آنیل بین دماي بحرانی با استفاده از نرم افزارTh
با کنترل درصد حجمی هر فاز اعم از فریت ذرات زیرمیکرون و نانو ذرات فوق ریز آهن- نیکل
بررسی اثر دماي پیشگرم، سرعت سرد کردن و تغییر فرم بر خواص مکانیکی و چقرمگی شکست فولاد میکروآلیاژي 30M
دانه هاي ریز فریت گردد. حضور ذرات ریز نیکل از فرآوري نانو ذرات
بررسی اثر جوانه زائی کاربید سیلیسیم بر ریز ساختار چدن نشکن
2 ،0/ سطح، درصد فریت و بین المللی نیکل و عملیات ذرات زیرمیکرون و نانو روي
تأثیر فرایندهاي جوشکاري بر ریزساختار و رفتار خوردگی فلز جوش لوله هاي انتقال آب برگشتی واحد اسمز معکو
آستنیتی به همراه فریت بود با ذرات فوق ریز آهن- نیکل فرآوري نانو ذرات
برچسب :
نانو ذرات فریت نیکل