بخشی از مقاله
چکیده
به منظور بررسی تأثیر عملیات تمپر برخواص مکانیکی وتغییرات ریزساختاري فولاد زنگ نزن مارتنزیتی13%Cr، نمونهها در محدودهدمایی520-720℃و محدوده زمانی 3- 10 ساعت تمپر، سپس سرد شدن در هوا انجام گرفته است.پس از عملیات حرارتی، ارزیابیخواص مکانیکی بوسیله آزمون هاي کشش و سختی وبررسی ریزساختارتوسط میکروسکوپ نوري و همچنینارزیابی میزان آستنیت باقی مانده، توسط پراش اشعهXنمونهها انجام گرفت. نتایج نشان داد،خواص مکانیکی مطلوب با عملیات آستنیته در1050℃ به مدت 1 ساعت، کوئنچ در آب و عملیات تمپر در 600℃به مدت 3 ساعت و سرد شدن در هوا بدست میآید.
کلمات کلیدي : فولاد زنگ نزن مارتنزیتی، تمپر، خواص مکانیکی،آستنیت باقی مانده
مقدمه
فولادهاي زنگ نزن مارتنزیتی با توجه به دارا بودن خواص مکانیکی مطلوب، مقاومت به خوردگی مناسب و مقاومت به سایش بالا بطور گسترده در نیروگاه هاي اتمی، صنایع پتروشیمی، دریایی و هوا-فضا مورد استفاده قرار می گیرند .[3-1] ساختار میکروسکوپی این آلیاژها در دماي محیطمتشکل از یک زمینه مارتنزیتیبا درصد ناچیزي از رسوبهایریز کاربیدي و مقداري آستنیت باقیمانده میباشد. مقدار آستنیت باقیمانده بسته به درصد کربن، عناصر آستنیت زا و شرایط عملیات حرارتی متفاوت خواهد بود .[4]فاز مارتنزیت عامل اصلی در بهبود خواص مطلوب آلیاژ میباشد. در حالیکه افزایش استحکام توأم با تافنس و انعطاف پذیري فولاد منوط به وجود سایر فازها در ساختار همچون ذرات آستنیت باقیمانده و رسوبهاي پراکنده در زمینه می باشدمثلاً. توزیع یکنواخت آستنیت باقیمانده بر روي مرزدانه هاي مارتنزیت لایهاي،نقش قابل توجهی در بهبود همزمان قابلیت انعطاف پذیري و مقاومت به ضربه فولادخواهد داشت. دلیل این رفتارایجاد مارتنزیت همگن بااعمال عملیات تمپر مناسب می باشد .[6-5]
در این بررسی تأثیر عملیات تمپر بر ریز ساختارفولاد زنگ نزن مارتنزیتی13%Crبا بررسی خواص مکانیکی و تعیین میزان آستنیت باقیمانده نمونهها انجام گرفته است.
روش آزمایش
در جدول 1 ترکیب شیمیایی فولاد مورد استفاده در این پژوهش ارائه شده است. در عملیات حرارتی فولاد مارتنزیتی پس از عملیات آنیل در دماي 780℃ به مدت زمان 2 ساعت، در دماي 1050℃ به مدت زمان 1 ساعت تحت اتمسفر گاز آرگون آستنیته و سپس در آب کوئنچ گردیدند. به منظور بررسی تأثیر درجه حرارت تمپر بر خواص نمونه ها و تعیین دماي تمپر بهینه، فرایند تمپر در محدوده دمایی 520-720℃ و زمان 3 ساعت انجام شده است. با تعیین درجه حرارت بهینه، تمپر کردن نمونهها در زمانهاي 6، 8 و 10 ساعت و سپس سرد کردن در هوا به منظور تعیین زمان تمپر بهینه انجام گرفته است. بررسی خواص مکانیکی نمونهها با انجام آزمایش کشش مطابق استاندارد-EN10001-2 DIN و سختی سنجی به روش راکول سی انجام گرفته است. بررسی ریزساختار نمونه ها توسط میکروسکوپ نوري Olymous، مدل PMG3 انجام شده است. براي بررسی فازي ساختار نمونهها و تعیین میزان آستنیت باقیمانده در نمونهها بعد از عملیات تمپر از دستگاه پراش پرتو X مدل PW3710 و تابش پرتو Cukα استفاده شد. با توجه به رابطه - 1 - میتوان میزان آستنیت باقیمانده در ساختار را تعیین نمود. در این رابطه
V کسر حجمی آستنیت، I و I به ترتیب شدت تفرق اشعه X مربوط به صفحههاي - 111 - و - 110 - می باشد .[7]
جدول:1 ترکیب شیمیایی فولاد مورد آزمایش بر حسب درصد وزنی
نتایج و بحث
