1403/05/02
حسین مستعان

حسین مستعان

مرتبه علمی: دانشیار
ارکید: https://orcid.org/0000-0003-3890-5502
تحصیلات: دکترای تخصصی
اسکاپوس: 35737672000
دانشکده: دانشکده فنی مهندسی
نشانی: دانشگاه اراک، گروه مهندسی مواد و متالورژی
تلفن:

مشخصات پژوهش

عنوان
اثر منگنز بر روی ریز ساختار و خواص کششی فولادهای دو فازی
نوع پژوهش
پایان نامه های تقاضا محور و غیر تقاضا محور
کلیدواژه‌ها
فولاد دوفازی، منگنز، ریزساختار، خواص مکانیکی، عملیات حرارتی
سال 1400
پژوهشگران اشکان نوری(استاد راهنما)، قاسم عیسی آبادی بزچلویی(استاد راهنما)، حسین حسن نژاد دراباد(استاد مشاور)، حسین مستعان(استاد مشاور)

چکیده

در این پژوهش نقش منگنز بر ریزساختار و خواص کششی فولادهای دو فازی مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. در ابتدا سه شمش فولادی با کربن حدود 12/0% و سیلیسیم حدود 5/0% و مقدار منگنز متغیر 76/0%، 76/1% و 3/2% وزنی به روش ذوب و ریخته گری تولید شدند. سپس شمش ها به وسیله چندین مرحله فرآیند نورد گرم به تسمه هایی با ضخامت حدود mm2 تبدیل شدند. از تسمه های تهیه شده پس از ماشین کاری مناسب، نمونه های متالوگرافی و کشش تهیه شد. برای ایجاد ساختار دو فازی فریتی- مارتنزیتی در فولادها، نمونه های تهیه شده تحت فرآیند آنیل بین بحرانی قرار گرفتند. به منظور بررسی نقش متغیرهای آنیل، و در نتیجه بدست آوردن نسبت های فازی مختلف در فولادها، فرآیند در دماهای مختلف 750، 775 و ℃800 به مدت 20 دقیقه انجام شد و در ادامه نمونه ها در آب سرد کوئنچ شدند. در نتیجه با توجه به تغییر دمای آنیل و نیز مقدار منگنز، نسبت های مختلفی از کسر حجمی فازهای فریت و مارتنزیت ایجاد شد. به منظور تبیین نقش منگنز بر فولادهای دو فازی، این فولادها تحت مطالعه ریزساختاری و خواص کششی قرار گرفتند و ارتیاط خواص کششی با ریزساختار تبیین شد. ریزساختار فولادها به وسیله میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد مطالعه واقع شد. در شرایط آنیل یکسان، افزایش منگنز به صورت قابل توجهی کسر حجمی مارتنزیت را افزایش داد. % تا 3/2% موجب افزایش حدود 50 درصدی در کسر حجمی مارتنزیت گردید. اثرگذاری دمای آنیل بر کسر حجمی مارتنزیت کمتر بود، به طوری که افزایش دمای آنیل بین بحرانی از 750 تا ℃800 تنها موجب افزایشی در حدود 25% گردید. علت اصلی این امر را می توان افزایش دمای بحرانی یوتکتویید در فولادها تلقی کرد. همچنین به منظور بررسی نحوه توزیع منگنز بین دو فاز فریت و مارتنزیت در فولادها آنالیزهای اسکن خطی و نقشه عنصری صورت گرفت. آزمایش کشش بر روی فولادها نشان داد که منگنز با توجه به افزایش کسر حجمی مارتنزیت باعث کاهش انعطاف پذیری فولادها می شود، در حالی که استحکام آنها را افزایش می دهد که البته در این بین تاثیرپذیری استحکام کششی بیش از استحکام تسلیم بود. طبق نتایج به دست آمده می توان گفت هرچقدر دمای آنیل میان بحرانی و مقدار منگنز بیشتر می شود، استحکام کششی و تنش تسلیم نمونه افزایش یافته و کرنش کل کاهش می یابد.از این رو، افزایش آن از این دیدگاه در فولادهای دو فاز