بررسی تاثیر سرعت سرد کردن، دمای پیشگرم و تغییر ترکیب شیمیایی بر روی ریز ساختار و خواص مکانیکی فولاد میکروآلیاژ وانادیوم دار متوسط کربن

فرآیندهای نوین در مهندسی مواد

مقاله 6، دوره 9، شماره 2، شهریور 1394، صفحه 47-54   

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

بهنام یوسفیان¹؛ کامران امینی^{* 2}؛ مسعود کثیری³

¹کارشناس ارشد، دانشکده مهندسی مواد، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد

²استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، واحد تیران، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان

³استادیار، دانشکده مهندسی مواد، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، اصفهان

چکیده

پیشرفت تکنولوژی و نیاز روز افزون به فولاد­هایی با استحکام بالا، قابلیت جوشکاری مناسب و هزینه­های پایین منجر به استفاده از فولاد­های میکرو آلیاژ شده است. فولاد­­های میکرو آلیاژ فولاد­هایی هستندکه در صد عناصر میکرو آلیاژ در آن­ها بسیار کم و در حد چند دهم درصد است. در این تحقیق  به بررسی تاثیر سرعت سرد کردن، دمای پیشگرم و تغییر ترکیب شیمیایی بر روی ریزساختار و خواص مکانیکی فولاد میکرو آلیاژ وانادیوم دار متوسط کربن پرداخته شده است.  دو فولاد میکرو آلیاژ وانادیوم دار متوسط کربن حاوی 05/0 و 15/0 درصد وانادیوم بعد از ریخته گری  در دمای1100 درجه سانتی­گراد با کرنش ثابت 20 درصد فورج شدند. برای عملیات پیشگرم دو دمای 950 و 1050 درجه سانتی گراد  انتخاب شد و در نهایت نمونه­ها با سرعت­های مختلف در هوا و باد سرد شدند. ریز ساختار نمونه­ها  شامل فریت و پرلیت می­باشد.  نتایج نــشــان داد با افزایش سرعت سرد کردن، درصد پرلیت افزایش یافته است که علت آن انجام استحاله در دمای پایین­تر و کم شدن نفوذ بوده است. همچنین با افزایش سرعت سرد کردن، استحکام و سختی افزایش ولی درصد ازدیاد طول و انرژی ضربه کاهش یافته است. با افزایش دمای پیشگرم درصد پرلیت افزایش و اندازه کلنی­های پرلیت نیز بیشتر شده است. علاوه بر آن با افزایش دمای پیشگرم، استحکام و سختی کاهش یافته که علت آن غلبه فاکتور اندازه دانه بر درصد فاز پرلیت بوده است. نتایج همچنین نشان داد با افزایش عنصر میکرو آلیاژ وانادیوم، استحکام و سختی افزایش و درصد ازدیاد طول و انرژی ضربه کاهش یافته است.

کلیدواژه‌ها

فولاد میکروآلیاژ؛ وانادیوم؛ ریز ساختار؛ استحکام؛ سختی؛ فریت؛ پرلیت

مراجع

[1]     Babakhani, S. M. Ziaei & R. Kiani, “Investigation on the effects of hot forging parameters on the austenite grain size of vanadium microaaloyed forging steel (30MSV6)”, Journal of Alloys and Compounds, pp. 572-575, 2010.

 [2]     S. Gu¨ndu¨z & R. C. Cochrane, “Influence of cooling rate and tempering on precipitation and hardness of vanadium microalloyed steel”, Materials and Design, Vol. 26, pp. 486-492, 2005.

 [3]     P. Zhao & J. D. Boyd, “Microstructural evolution during thermomechanical processing of microalloyed medium carbon steels”, Material Science and Technology, Vol. 11, PP. 242-254, 2003.

 [4]     F. B. Pickering, “Physical metallurgi design of steels”, Department of Metallurgy, Sheffield city, England, PP. 275, 1978.

 [5]     A. M. Elwazri, T, P. Wanjara & S. Yue, “Measurement of pearlite interlamellar spacing in hypereutectoid steels”, Materials Characterization, Vol. 54, pp. 473– 478, 2005.

 [6]       م. عابد، ا. ضابط و ح. الداغی، "تاثیر سرعت سرد کردن و دمای آستنیته بر ریز ساحتار فولاد میکرو آلیاژ 30msv6"، سمپوزیوم فولاد، دانشگاه فردوسی مشهد، 1386.

 [7]     Y. Koyasu, “High strength and toughness microalloyed forging steels for fabrication of automobile underbody parts without subsequent heat treatment”, Nippon Steel Technical Report, Vol. 47, PP. 37-45, 1990.

 [8]     ر. هرتزبرگ، مترجم ع. اکرامی، "تغییر شکل و مکانیزم شکست در مواد و آلیاژی های مهندسی"، تهران، موسسه انتشارات علمی دانشگاه شریف.

 [9]     D. K. Matlock, G. Krauss & J. G. Speer, “Microstructures and properties of direct cooled microalloy forging steels”, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 117, pp. 324-330, 2001.

[10] P. C. M. Rodrigues, E. V. Pereloma & D. B. Santos, “Mechanical properties of on HSLA bainitic steel subject to controlled rolling with accel rated cooling”, Materials Science and Engineering,Vol. 283, PP. 136-143, 2000.