بخشی از مقاله
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.
مقدمه
فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی حاوی 16 درصد کروم، 2 درصد نیکل و 0/15 درصد کربن به عنوان AISI 431 شناخته می شوند و معمولا در شرایط کوئنچ و تمپر استفاده می شوند. این فولادها در هوافضا، صنایع دریایی، شیمایی و غذایی، به خاطر ترکیب عالی از مقاومت به خوردگی و خواص مکانیکی مطلوب استفاده می شوند. برخی از کاربردهای این فولاد شامل شفت های پمپ، گیره های استحکام بالا، نازل ها، اجزای اگزوز، قالب های شیشه زنی و ... هستند. بنابر ترکیب و تاریخچه عملیات انجام شده، ریزساختار فولاد زنگ نزن مارتنزیتی شامل مارتنزیت، کاربید رسوب کرده، آستنیت باقیمانده و فریت دلتا می شود. مطالعات بر روی این فولاد ها نشان داده است که به خاطر عدم تعادل عناصر آلیاژی ترکیب بین پایدار کننده های آستنیت و فریت در فولاد و دماهای آستنیته شدن، ریزساختار فولاد می تواند شامل مقادیر مختلف آستنیت باقیمانده، فریت دلتا و کاربید شود. - بالان، ردی، سرما،; 1998 رجاسخار، مدهوسودهان، مهنداس، مورتی، . - 2009 بنابراین نقش فریت دلتا باید در این فولادها به صورت کامل بررسی شود، چرا که می تواند بر شکل دهی گرم، خواص مکانیکی و خوردگی تاثیرگذار باشد. در این پژوهش سعی بر آن شده است که درصد حجمی فریت دلتا و ریخت شناسی آن تحت شرایط دما و زمان نگهداری در دمای بالا اندازه گیری شود تا بتوان یک مقدار بهینه را برای هدف مورد نظر به دست آورد.
پیشینه پژوهش
برخی محققان معتقدند که فریت دلتا اثر مخربی بر خواص ضربه ماده خواهد داشت که دلیل اصلی آن را عدم پیوستگی بین فریت دلتا و زمینه اطراف ذکر کرده اند - باشو، سینگ، راوات،; 1990 کاروگ، بهاداشیا، وولین، . - 2004 ونگ و همکاران - وانگ، لو، ژیاو، - 2010 نشان داده اند که حضور فریت دلتا باعث کاهش انرژی ضربه و افزایش دمای تبدیل نرمی به تردی میشود. این در صورتی است که شفر - شفر، - 1998 پیشنهاد کرده است که فریت دلتا نرم و باعث افزایش داکتیلیتی و انرژی ضربه فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی خواهد شد. مقدار فریت دلتا باید یک مقدار بهینه باشد چرا که مقادیر بالای آن باعث کاهش استحکام تسلیم - کاردوسو، استروهیکر، رگولی، پورتو، کویتنیوسکی، - 2003 و افزایش سرعت رشد ترک خستگی و در نتیجه کاهش عمر خستگی خواهد شد - رهو، هانگ، نام، . - 2000 تاثیر فریت دلتا در فولاد زنگ نزن مارتنزیتی 416 بر کارگرم پذیری این فولاد توسط کاردوسو و همکاران - - 2000 مورد بررسی قرار گرفت که نشان از ضعیفتر شدن کارگرم پذیری فولاد در اثر افزایش مقدار فریت دلتا دارد.
