مقایسه تاثیر عملیات حرارتی کوئنچ- برگشت (Q-T) و کوئنچ- بخش بندی- برگشت (Q-P-T) بر ریزساختار و خواص مکانیکی یک فولاد استحکام بالای حاوی میکروآلیاژ Ti

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی مواد، دانشکده فنی مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

2 استاد- گروه مهندسی مواد- دانشکده مهندسی مکانیک - دانشگاه تبریز

3 استادیار - گروه مهندسی مواد - دانشکده مهندسی مکانیک - دانشگاه تبریز

چکیده

فولاد های با عملیات حرارتی کوئنچ - بخش بندی (Q-P ) جزو نسل سوم فولادهای پیشرفته استحکام بالا هستند که به دلیل داشتن مجموعه قابل توجهی از خواص مکانیکی شامل استحکام بالا به همراه انعطاف پذیری مناسب گسترش یافته اند. بخش بندی یک عملیات حرارتی جدید مبتنی بر نفوذ کربن از فاز مارتنزیت به فاز آستنیت باقیمانده است. در این پژوهش نخست آلیاژ با ترکیب شیمیایی wt%Al054/0– wt%Si 5/1 –wt%Mn 2/2 –wt%C 21/0– Fe حاوی 08/0 % Ti بعنوان یک میکروآلیاژ در یک کوره ذوب القایی در خلا (VIM) تهیه شد. عملیات تصفیه و تخلیص آلیاژ با استفاده از یک کوره پالایش با سرباره الکتریکی انجام و پس از کاهش گوگرد و اکسیژن، آلیاژ بصورت شمش ریخته گری گردید. شمش مزبور بمدت 3 ساعت در دمای °C1200تحت عملیات حرارتی همگن سازی قرار گرفت. شمش همگن سازی شده توسط فرآیندهای نورد گرم و سرد بصورت ورقی به ضخامت mm 5/1 نورد شد. پس از اعمال عملیات حرارتی Q-T و Q-P-T روی نمونه های ورق، خواص آنها با استفاده از SEM ،XRD، ریزسختی سنجی، تست کشش و آزمون اریکسون مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان دادند که نمونه های عملیات حرارتی Q-P-T مجموعه مطلوب تری از استحکام و انعطاف پذیری نسبت به نمونه های Q-T دارند. استحکام و کرنش شکست نمونه های Q-P-T به ترتیب برابرMPa 1050 و 24% و نمونه های Q-T برابر MPa 1185و 18% اندازه گیری شدند. نمونه های Q-P-T ضمن حفظ استحکام بالا، انعطاف پذیری بیشتری را نسبت به نمونه های Q-T از خود نشان دادند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Comparison of the effect of quenching-tempering (Q-T) and quenching-partitioning-tempering (Q-P-T) heat treatments on the microstructure and mechanical properties of a high strength steel containing Ti micro-alloy

نویسندگان [English]

  • ali almasi 1
  • Abbas kian vash 2
  • Abolfazl Tutunchi 3
1 Department of Materials Engineering, Faculty of Engineering Mechanical Engineering, Tabriz University, Tabriz,, Iran
2 Professor - Department of Materials Engineering - Faculty of Mechanical Engineering - University of Tabriz
3 Assistant Professor - Department of Materials Engineering - Faculty of Mechanical Engineering - University of Tabriz
چکیده [English]

Steels with quenching-partitioning (Q-P) heat treatments are the third generation of advanced high strength steels (AHSS) which have been developed due to their interesting combination of mechanical properties including high strength with good flexibility. Partitioning is based on carbon diffusion from martensite (M) to residual austenite (γ_R). In the present investigation, an alloy with a weight composition of % Al 0.054- % Si 1.5 -% Mn 2.2 -% C - 0.21 - Fe containing 0.08% Ti as a micro-alloy was prepared using a vacuum induction melting (VIM) furnace. Purification was performed using an eletro-slag refining (ESR) furnace to reduce sulfur and oxygen and then the molten alloy was cast as an ingot. The ingot was then homogenized at 1200 ° C for 3 hours. The homogenized ingot was then rolled to 1.5 mm thickness sheet by hot and cold rolling processes. After quenching-tempering (Q-T) and quenching-partitioning-tempering (Q-P-T) treatments, the properties of the samples were evaluated by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction analysis (XRD), micro-hardness, tensile and Erichsen tests. The Q-P-T samples showed more favorable combination of strength and flexibility in comparison to Q-T samples. The strength and fracture strain of Q-P-T and Q-T samples were 1050 MPa, 24%, and 1185 MPa, 18%, respectively. The Q-P-T samples with remarkably higher strength, showed significantly higher flexibility.

کلیدواژه‌ها [English]

  • quenching-partitioning heat treatments (Q-P)
  • retained austenite
  • tensile strength
  • fracture strain
  • micro-alloy
مهندسی ساخت و تولید ایران
دوره 8، شماره 5
مرداد 1400
صفحه 43-50

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار