بررسی رفتار مکانیکی غیرمتعارف فولاد کم‌آلیاژ فنر حاوی %wt Si7/1%wt C- 5/0 در شرایط سه فازی بینیتی- مارتنزیتی-آستنیت باقیمانده

توسعه فولادهای پیشرفته میکروکامپوزیتی در سال‌های اخیر مورد توجه بسیار قرار گرفته است. فولادهای چند فازی، خانواده‌ای جدید از این فولادها می‌باشند که با انتخاب ترکیب شیمیایی و پروسه عملیات حرارتی مناسب می‌توان ریزساختارهای میکروکامپوزیتی شامل مخلوطی از فازهای بینیت، مارتنزیت و آستنیت باقیمانده در آن‌ها به منظور دستیابی به خواص مهندسی بهینه ایجاد نمود. در پژوهش حاضر نمونه‌ ورق فولادی سیلیسیم بالا انتخاب شد؛ و سپس عملیات حرارتی به صورت آستنیته کردن در دمای oC900 به مدت 5 دقیقه، انتقال سریع به حمام نمک oC350 و نگهداری در آن به مدت‌ زما‌ن‌های 5 ثانیه تا 5 ساعت و در نهایت سریع سرد کردن در آب به منظور دستیابی به ریزساختارهای سه فازی صورت گرفت. بررسی خواص مکانیکی و ریزساختاری با استفاده از آزمون‌های ماکروسختی‌سنجی، کشش، میکروسکوپ‌های نوری و الکترونی روبشی انجام گرفت. مشاهده تصاویر به دست آمده نشان داد درصدهای مختلفی از فازهای بینیت، مارتنزیت و آستنیت باقیمانده در نمونه‌ها تشکیل شده که باعث تغییرات شدید و غیر متعارفی در نتایج خواص مکانیکی کششی و سختی‌‌سنجی در مقایسه با خواص مکانیکی فولادهای نسل سوم استحکام بالا شده است. نتایج آزمون کشش نشان داد استحکام کششی نمونه‌ها از 5 تا 50 ثانیه از 1850 تا MPa2052 افزایش و سپس به مقدار MPa1386 در زمان 300 ثانیه کاهش و مجددا به مقدار MPa1460 در زمان یک ساعت افزایش یافته است. این روند تغییرات بر اساس کسر حجمی و رفتار مکانیکی متفاوت فازهای بینیت، مارتنزیت و آستنیت باقیمانده تحلیل گردید. بهترین شرایط به منظور دستیابی به بیشترین چقرمگی که با حاصلضرب استحکام کششی در درصد ازدیاد طول ( GPa%9/25) قابل محاسبه است در نمونه‌های عملیات حرارتی شده در حمام نمک مذاب oC350 به مدت 200 ثانیه به دست آمد.

Keywords:

فولاد سیلیسیم بالا , عملیات حرارتی در حمام نمک مذاب , خواص مکانیکی , ریزساختار سه فازی بینیت- مارتنزیت- آستنیت باقیمانده