عنوان پایان‌نامه
تولید ساختار فوق ریز داته در فولاد با استفاده از روش کشش سیم
- رشته تحصیلی
- مهندسی مواد-شکل‌دادن فلزات
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 1211;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 70342
- تاریخ دفاع
- ۰۹ شهریور ۱۳۹۴
- دانشجو
- پویان پرنیان
- استاد راهنما
- محمد حبیبی پارسا
- چکیده
- تولید فولادهای فوق ریزدانه به منظور دستیابی همزمان به استحکام بالا و انعطاف پذیری مطلوب در دهه‌های اخیر مورد توجه بسیار قرار گرفته است. فرایند بازگشت مارتنزیت کرنشی یکی از فرایندهای ترمومکانیکی پیشرفته جهت تولید فولادهای فوق ریزدانه آستنیتی است. این فرایند شامل کشش سیم سرد جهت تشکیل مارتنزیت کرنشی و آنیل بازگشت آن به آستنیت فوق ریزدانه است. هدف از این پژوهش تولید سیم‌هایی با ساختار فوق ریزدانه فولاد آستنیتی زنگ¬نزن 304 ال تجاری و بررسی نوع بارگذاری و اثر نرخ کرنش می باشد. بدین منظور سیم های فولادی مذکور در نرخ کرنش‌های 1-s 41/0، 1-s 032/1 و 1-s065/2 تحت عملیات کشش سیم سرد با کرنش‌های 56/0، 13/1 و 7/1 قرار گرفت. سپس فرایند و سینتیک تولید مارتنزیت کرنشی در آنها در کرنش‌های فوق بررسی شد و بیشترین میزان مارتنزیت کرنشی نمونه در کرنش 7/1 و نرخ کرنش 1-s 41/0 بدست آمد. سپس در دماهای °C850، °C750 و °C 600 در زمان های 1، 10و 240 دقیقه عملیات آنیل بازگشت نمونه¬ها انجام شد. در فرآیند بازگشت مارتنزیت کوچکترین اندازه دانه میانگین در دمای °C650 و زمان آنیل 240 دقیقه بدست آمد که در حدود 77 نانومتر بود. ارزیابی تغییرات ریزساختاری توسط میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی و تفرق الکترون‌های بازگشتی و تغییرات فازی توسط پراش پرتو ایکس صورت گرفت. در انتها خواص مکانیکی محصول تولید شده توسط آزمون کشش تعیین شد و نشان داد که نمونه فوق ریزدانه حاصل علاوه بر داشتن استحکام کششی نهائی MPa 1100 دارای کرنش شکست حدود 44% نیز بود که نشانگر ترکیبی از استحکام بالا در کنار انعطاف پذیری مطلوب می باشد. کلمات کلیدی: کشش سیم، فولاد زنگ‌نزن آستنیتی، استحاله مارتنزیتی، ساختار فوق ریزدانه، اثرTRIP .
- Abstract
- Production of ultrafine/nanostructured steels with simultaneous high strength and good toughness has been the center of attention in recent years. Strain-induced reversion process is one of the advanced thermo-mechanical processes for production of ultrafine grained austenitic stainless steel. This process is carried out by formation of strain-induced martensite due to the cold forming followed by reversion of microstructure to the ultrafine grained austenite. Present study aims to evaluate the thermo-mechanical process parameters of deforming the commercial 304 stainless steel for production of the ultrafine/nano grained material. For this purpose, cold drawing was carried out to attain different strains of 0.56, 1.13 and 1.7. The kinetics of strain-induced martensite formation was studied at 0.41, 1.032, 2.065 s-1 strain rates and it was revealed that the maximum amount of strain-induced martensite can be achieved at 1.7 strain and 0.41 s-1 strain rates. Reversion annealing was performed at the temperatures of 650 °C, 750 °C and 850 °C for different durations of 240, 10 and 1 min respectively. The smallest average grain size of about 77 nm was measured for the annealing at of 650 °C for 240 min. Characterization of microstructure changes were carried out by using light, scanning electron and electron back scatterd diffraction microscopies and phase analysis was carried out with X-ray diffraction. Finally tensile tests were used to evaluate mechanical properties of cold drawn wires and the ultimate tensile strength and fracture strain of ultrafine-grained structure were determined as 1100 MPa and 44%, respectively. Keywords: Wire drawing; Austenitic stainless steel; Strain-induced martensitic transformation; Ultra-fine grained steels; Trip effect.
