اثر گرادیان دمایی روی تحولات ریزساختاری شمش ضخیم فولاد زنگ نزن آستنیتی نیترونیک ۵۰ حین نورد داغ

اصلاح اندازه دانه از طریق تبلور مجدد دینامیکی یکی از راه­ های مناسب جهت بهبود خواص مکانیکی شمش­ های فولادهای زنگ نزن آستنیتی نیتروژن بالا حین نورد داغ می ­باشد. در این مقاله با استفاده به شبیه ­سازی بر پایه ­ی المان محدود و نتایج تجربی، اثر نورد معمولی و نورد با گرادیان دمایی روی تحولات ریزساختاری شمش فولاد زنگ ­نزن آستنیتی حاوی نیتروژن نیترونیک ۵۰ حین نورد داغ مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از شبیه ­سازی به­ وسیله ­ی آباکوس نشان داد که تحت شرایط گرادیان دمایی می­ توان یکنواختی کرنش در سطح مقطع را افزایش داد. در حالی­ که در شرایط نورد معمولی مقدار بیشینه کرنش در سطح نمونه است. نتایج ریز ساختاری حاصل از میکروسکوپ نوری برای نورد با گرادیان دمایی نشان داد میانگین اندازه دانه در مرکز شمش کمتر از سطح شمش بوده که نشان می ­دهد مقدار تبلورمجدد در مرکز شمش بیش ­از سطح نمونه است. اختلاف دما در مرکز نسبت به سطح نمونه منجر به کاهش قابل ملاحظه استحکام در مرکز شمش نسبت به سطح آن می­ شود. اختلاف میانگین اندازه دانه­ های تبلور مجدد دینامیکی شده در سطح و مرکز شمش برای نورد با گرادیان دمایی کمتر از  ۳ بود. وجود دانه ­های اولیه (میانگین اندازه دانه  ۶۸) و مرزهای تحدب یافته در مرکز شمش و دانه­ های یکنواخت و ریز در قسمت سطحی (  ۵/۸) شمش تحت نورد معمولی ( ۱۰۰۰)، نشان داد که در مرکز شمش به دلیل پایین بودن دما و مقدار کرنش موثر، تبلور مجدد دینامیکی رخ نداده است. توزیع تقریبا یکنواخت دانه ­های آستنیت در جهت ضخامت شمش برای نورد با گرادیان دمایی نشان داد که این روش، برای نورد داغ شمش فولاد آستنیتی روشی مناسب نسبت به شرایط نورد معمولی است.

Keywords:

شبیه سازی , نورد با شیب دمایی , تحولات ریزساختاری , فولاد زنگ نزن