رفتار پلاستیکی فولاد ریزآلیاژی وانادیومی
رفتار پلاستیکی فولاد ریزآلیاژی وانادیومی – ایران ترجمه – Irantarjomeh
مقالات ترجمه شده آماده گروه متالورژی
مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی
مقالات
قیمت
قیمت این مقاله: 25000 تومان (ایران ترجمه - irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره | ۲۰ |
کد مقاله | MTL020 |
مترجم | گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh |
نام فارسی | رفتار پلاستیکی فولاد ریز آلیاژی وانادیومی با کربن متوسط در دماهای نزدیک تغییر شکل |
نام انگلیسی | Plastic Behavior of Medium Carbon Vanadium Microalloyed Steel at Temperatures Near Transformation |
تعداد صفحه به فارسی | ۲۰ |
تعداد صفحه به انگلیسی | ۸ |
کلمات کلیدی به فارسی | فولاد ریز آلیاژی، تغییر شکل (دگرگونی) گاما آلفا، داغ کاری (گرمکاری) |
کلمات کلیدی به انگلیسی | microalloyed steel, gamma alpha transformation, hot working |
مرجع به فارسی | تحقیقات مواددپارتمان مهندسی مواد، دانشگاه سائوکارلوس، برزیل |
مرجع به انگلیسی | Materials Research, Departamento de Engenharia de Materiais, Universidade Federal de São Carlos, Brazil |
کشور | برزیل |
رفتار پلاستیکی فولاد ریز آلیاژی وانادیومی با کربن متوسط در دماهای نزدیک دگرگونی (تغییر شکل)
تکنیکهای دیلاتومتری برای ایجاد نمودار تغییر شکل در هنگام سرد کردن مداوم (CCT) فولاد ریز آلیاژی با کربن متوسط مورد استفاده قرار گرفته است. زیر ساختار و سختی با سرعتهای سرد کردن متفاوت تعیین میشود. رفتار مکانیکی این فولاد در محدوده آستنیتی و در دماهای نزدیک تغییر شکل آستنیت به فریت بوسیله روشهای تستهای پیچشی داغ تحت شرایط سرد کردن همدما و مداوم، اندازهگیری میشود. دماهای فاقد تبلور مجدد، Tnr و شروع تغییر فاز Ar3 با استفاده از نمودارهای تنش متوسط جریان در برابر معکوس دمای مطلق و تحت وضعیت سرد کردن مداوم، تعیین میشود. توقف تبلور مجدد ایستا در زمان گذار در حالت آستنیت نشان میدهد که شروع رسوب کردن وانادیم کربونیترید، زیر ۸۶۰ درجه سانتیگراد اتفاق میافتد. معلوم شده که تغییر شکل آستنیت در حوالی ۷۱۰ درجه ساتیگراد شروع میشود، این دما با دمای اندازهگیری شده بوسیله دیلاتومتری مشابه است و حاکی از آن است که رسوبکردن بین فازی ، دگرگونی آستنیت تغییر شکل یافته را به تأخیر میاندازد. پیرلیت در دماهای بین ۶۵۰ و ۶۰۰ درجه سانتیگراد مشاهده میشد و منحنیهای جریان، شکل ویژهای داشت. یعنی هنگامی که کرنش افزایش مییافت، تنش به تندی زیاد میشد، در تغییر شکل کم یعنی حدود ۲% به اوج تنش میرسید و پس از اوج تنش به یک ناحیه نرم گسترده منتهی میشد.
واژههای کلیدی: فولاد ریز آلیاژی، تغییر شکل (دگرگونی) گاما آلفا، گرمکاری
رفتار پلاستیکی فولاد ریزآلیاژی وانادیومی
۱- مقدمه
افزایش بسیار کم سازندههای کربونیترید به فولاد به گستردگی در تولید ورقهها، میلهها، میلههای نورد شده و اجزای شکل داده شده مورد استفاده قرار گرفته است. در رفتارهای گرما مکانیکی متداول فولادهای ریز آلیاژی با کربن کم، هدف اصلی افزایش پالایش (تصفیه) بلور آستنیت در محدوده دمایی تبلور مجدد به همراه کرنش یافتن در دماهای زیر نقطه شروع رسوبکردنی که موجب تغییر شکل میشود، میباشد. فرآیند بعدی بسیار مهم است زیرا در طی تغییر شکل داغ دمای پایین ، رسوبهایی نظیر ذرات کربونیتریدی، زیر ساختار غیر مستقر را پایدار میسازد و تبلور مجدد را به تأخیر میاندازد، بنابراین تصفیه فریت تسهیل میشود. کربونیتریدها ، علاوه بر اثر تصفیههای بلور، در حد واسطههای آستنیت- فریت/ پیرلیت در فولادها یریزآلیاژی وانادیومی با کربن متوسط استحکام مکانیکی اجزای شکل داده شده افزایش میدهد. این اثر استحکامی رسوب در محدوده ۱۵۰-۲۵۰Mpa میباشد. رسوب علاوه بر افزایش استحکام مواد، سختی مواد را کاهش میدهد. سختی فولادهای پیرلیت با کربن متوسط با افزایش جزء حجمی فریت و بهبود اندازه فازهای متشکله، بهبود مییابد. تصفیه اجزای فازها با رفتارهای گرما مکانیکی تحت شرایط گرم در دماهای نزدیک تجزیه آستنیت حاصل میشود.
…
هدف از این تحقیق بررسی رفتار پلاستیکی فولاد آلیاژی وانادیومی با کربن متوسط در ناحیه آستنیت و ناحیه انتقال فازه میباشد. منحنیهای جریان تحت شرایط مختلف تغییر شکل تعیین میشوند و شکل و ترازهای (سطوح) تنش این منحنیها در طی کرنش با حضور ریزساختار همراه میشوند.
رفتار پلاستیکی فولاد ریزآلیاژی وانادیومی
۲- مواد و روشهای تجربی
موارد استفاده شده در این تحقیق، فولاد شکلپذیر آلیاژی وانادیومی با کربن متوسط تجاری بود که ترکیب شیمیایی آن در جدول ۱ ارائه شده است. برای تعیین نمودارهای CCT ، تستهای دیلاتومتری با استفاده از نمونههایی به قطر ۲mm و طول ۱۲mm انجام شد. این نمونهها تا دمای خیسکنندگی ۱۱۵۰ درجه سانتیگراد با سرعت ۲ درجه سانتیگراد در ثانیه حرارت داده شد و به مدت ۱۰ دقیقه در این دما نگه داشته شد. سرانجام، این نمونهها با سرعتی در محدوده ۲/۰ درجه سانتیگراد در ثانیه تا ۳۰ درجه سانتیگراد در ثانیه سرد شدند.
الف- تستهای مداوم همدما
این تستها برای تعیین منحنیهای جریان پلاستیک در دماهای مختلف انجام شد. نمونهها از دمای اتاق تا دمای خیس کنندگی ۱۱۵ درجه سانتیگراد حرارت داده شدند، به مدت ۱۰ دقیقه در این دما نگه داشته شدند، با سرعت ۱ درجه سانتیگراد تا دمای آزمایش سرد شدند، به مدت ۱ دقیقه در این دما نگه داشته شدند و سرانجام به صورت همدما تا نقطه شکست کرنش یافتند که این مراحل در شکل ۱- الف نشان داده شدهاند. این تستها در محدوده دمایی ۶۰۰ درجه سانتیگراد تا ۱۱۵۰ درجه سانتیگراد و با سرعت کرنش هم ارز (معادل) ۳/۰ ، ۵/۰ و ۱/۰s-1 انجام شدند.
ب- تستهای گذار چندگانه تحت شرایط سرد کردن مداوم
هدف از این تستها بررسی پدیدههایی است که موجب تغییر شکل میشوند و در نمودار تغییر شکل روی میدهند. دماهای بحرانی برای فرآیند گرمکاری، Tnr و Ar3 نیز تعیین میشوند. در این نوع تست (آزمون) نمونهها از دمای اتاق تا دمای خیسکنندگی ۱۱۵۰ درجه سانتیگراد حرارت داده شدند و به مدت ۱۰ دقیقه در این دما نگه داشته شدند و به دنبال آن سرد کردن با سرعت ۱ درجه سانتیگراد بر ثانیه صورت گرفت که این مراحل در شکل ۱- ب نشان داده شده است. کرنش اول در دمای ۱۱۲۰ درجه سانتیگراد روی داد و زمان سپری شده بین تغییر شکلها ۳۰s بود.
ج- تستهای کرنشی دوگانه و همدما
این آزمایشها برای بررسی فرآیندهای سختی و نرمی که پس از تغییر شکل داغ روی میدهد، انجام گرفت. نمونهها از دمای اتاق تا دمای خیسکنندگی ۱۱۵۰ درجه سانتیگراد حرارت داده شدند و به مدت ۱۰ دقیقه در این دما نگه داشته شدند و سرانجام با سرعت ۱ درجه سانتیگراد در ثانیه تا دمای آزمایش سرد گردیدند و قبل از از کرنش اول به مدت ۱ دقیقه در این دما نگه داشته شدند. پس از این کرنش، یک دوره بی بارگذاری انجام شد و کرنش دوم در همان دما و با همان سرعت کرنش بکار گرفته شد. این مراحل در شکل ۱- ج نشان داده شده است. زمانگذار بین تغییر شکلها بین ۶۰s و ۵۰۰s بود.
رفتار پلاستیکی فولاد ریزآلیاژی وانادیومی
بحث
دمای تعادل محلول برای وانادیوم نیترید در این فولاد، با استفاده از معادله ارائه شده بوسیله ناریتا، اندازهگیری گردید: که این دما ، ۱۰۶۷ درجه سانتیگراد تعیین گردید. بنابراین، در تمام آزمایشگاههای انجام شده در این تحقیق، آستنیت با قسمت اعظم وانادیوم در محلول جامد که اندازه دانه (بلور) آن تقریبا بود، در معرض رفتارهای گرما مکانیکی مختلف قرار گرفتند. در هنگام کرنش یافتن حاصل از سرد کردن بسته به شرایط تجربی اعمال شده، رسوبکردن کربونیترید روی میداد اما در دمای اتاق، هر نمونهای که با سرعت ۱ درجه سانتیگراد بر ثانیه سرد میشد، ریز ساختار فریت- پیرلیت را نشان میداد، شکل ۲ را ببینید.
رفتار پلاستیکی فولاد ریزآلیاژی وانادیومی
نتیجهگیری
در ناحیه آستنیتی، فولاد ریز آلیاژی وانادیومی با کربن متوسط که در اینجا بررسی شد، منحنیهای تنش- کرنش با شکل ویژه برای موادی که بوسیله تبلور مجدد دینامیک نرم میشوند، نشان داده شد و انرژی اکتیواسیون (فعالسازی) بازدارنده برای تغییر شکل داغ، ۳۳۲kj/mol یافت شد.
هنگامی که این فولاد در معرض یک برنامه تغییر شکل تحت شرایط سرد کردن مداوم قرار گرفت، در دمای ۸۶۰ درجه سانتیگراد هیچ تبلور مجددی را نشان نداد که این نشان میدهد که رسوبکردنی که موجب تغییر شکل میشود، در داخل ناحیه آستنیتی روی میدهد.
مقادیر اندازهگیری شده برای Ar3 با کرنش یافتگی و بدون کرنش یافتگی مشابه است و این خاطر نشان میکند که رسوبگذاری بین فازی در طی تغییر شکل اتفاق میافتد و پیشرفت تغییر شکل را بوسیله تحلیل رفتن حدواسطها، کند میکند.
در دماهای گرم کاری پایین، هنگامی که ریزساختار شامل پیرلیت و فریت پیش اوتکتوید (پیشخوشگذار) میباشد، منحنیهای جریان، شکل خاصی دارند: سخت کاری سریع تا ایجاد یک برآمدگی به ناحیه نرم شدگی گسترده جریان منتهی میشود.