عنوان پایان‌نامه
بررسی تاثیر کسر جمعی فریت بر خواص مکانیکی و تحولات ریز ساختاری
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 1020;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 58136
- تاریخ دفاع
- ۲۰ خرداد ۱۳۹۲
- دانشجو
- آیدین ایمان دوست
- استاد راهنما
- عباس زارعی هنزکی
- چکیده
- فولادهای TWIP گروهی از فولاد های پرمنگنز استحکام بالا به شمار می روند که از ترکیب مناسبی از استحکام و شکل پذیری برخودار هستند. اخیراٌ نسل جدیدی از فولادهای TWIP با ریزساختار دوفازی آستنیتی-فریتی با تغییر در ترکیب شیمیایی طراحی و تولید شده است. فعالیت مکانیزم دوقلویی شدن مکانیکی در فاز آستنیت و حضور فاز فریت به عنوان فاز دوم استحکام دهنده در این فولادها موجب دستیابی به خواص مکانیکی و شکل پذیری مناسبی شده است. بدیهی است کسر حجمی فاز فریت نقش مهمی را در شکل پذیری و خواص مکانیکی این فولاد ایفا می کند و دستیابی به کسر حجمی بهینه فریت در ریزساختار این فولاد ضروری به نظر می رسد. بدین منظور در پژوهش حاضر تاثیر کسر حجمی فاز فریت بر خواص مکانیکی و تحولات ریزساختاری فولاد TWIP دوفازی در حین تغییرشکل بررسی شده است. در این راستا در گام اول به بررسی تاثیر کسر حجمی فاز فریت بر خواص مکانیکی دمای محیط و مکانیزم های حاکم بر شکست در این فولاد پرداخته شد. نتایج این بررسی ها نشان دهنده افزایش سطوح استحکامی و کاهش جزیی شکل پذیری ماده با افزایش کسر حجمی فاز فریت می باشد. در گام دوم به بررسی اثر دما، نرخ کرنش و کسر حجمی فاز فریت بر رفتار مکانیکی و تحولات ریزساختاری دمای بالای آلیاژ پرداخته شد. نتایج بدست آمده حاکی از کاهش قابل توجه سطح تنش سیلان آلیاژ با افزایش دمای تغییر شکل به °C100 و عدم تغییر محسوس سطح تنش سیلان در محدوده دمایی 200 تا °C500 است. مشاهده اخیر با توجه به کاهش میزان دوقلویی شدن و همچنین افزایش کسر حجمی فاز منظم DO3 در داخل فاز فریت با افزایش دمای تغییر شکل مورد بحث قرار گرفته است. حضور فاز فریت در ریزساختارهای پس از تغییرشکل به وقوع استحاله دینامیک آستنیت به فریت القا شده در اثر کرنش نسبت داده شد. وقوع این استحاله موجب بروز کارنرمی و همچنین حساسیت منفی تنش سیلان به نرخ کرنش در حین اعمال تغییر شکل می‌شود.
- Abstract
- Over the past years, a wide range of research has been conducted regarding the development of high strength and ductile sheet metals. A new grade of TWIP steels with dual phase (austenite-ferrite) microstructure has been designed and manufactured employing alloying strategies. The domination of mechanical twinning during deformation and the presence of ferrite as the second phase results in the enhancement of mechanical properties and ductility improvement. Meanwhile, ferrite volume fraction plays a significant role in the formability and mechanical properties of this steel, and optimizing the ferrite volume fraction seems to be critical. To this end, in this study, the effect of ferrite volume fraction on the mechanical properties and microstructural evolution of the dual phase TWIP steel has been investigated. In this respect, annealing treatment has been conducted in three different temperatures, and consequently three different ferrite volume fractions have been attained. As the first step, the effect of ferrite volume fraction on the mechanical properties and fracture mechanisms has been explored. Results showed that the material’s strength levels increased and the ductility dropped slightly by increasing the ferrite volume fraction. As the second step, the effect of deformation temperature and strain rate along with the ferrite volume fraction on the mechanical behavior and microstructural evolution was investigated through compression testing method. Results showed that the flow stress decrease significantly by increasing the deformation temperature to 100?C; however, flow stress level remains constant in the temperature range of 200 ?C to 500 ?C. these results may be justified by the decrement of mechanical twinning and the increment of DO¬3 volume fraction in the ferrite phase. The presence of ferrite phase in deformed microstructures is attributed to strain induced transformation phenomenon. This transformation would lead to work softening and negative strain rate sensitivity during deformation.
