تأثیر عملیات حرارتی آس تمپرینگ بر ریزساختار و خواص مکانیکی فولاد AC6D

نوع مقاله : علمی و پژوهشی

نویسندگان

ایرانی

چکیده

در این پژوهش، تأثیر زمان آس تمپرینگ بر ریزساختار، خواص کششی و مقاومت به ضربه ی فولاد فوق مستحکم کم آلیاژ AC6D بررسی شد. برای رسیدن به این هدف، ابتدا نمونه ها در دمای ºC 910 آستنیته شدند و پس از آن، عملیات حرارتی آس تمپرینگ در دمای ºC 330 به مدت زمان های 5/3، 5، 5/7، 10، 5/12، 15، 20 و 1440 دقیقه، و سرد کردن سریع بعدی در روغن برای به دست آوردن ریزساختارهای مختلف انجام شد. از میکروسکپ نوری و الکترونی روبشی(SEM) برای مطالعه ی ریزساختارها، و از دستگاه های کشش و ضربه (نوع چارپی) برای ارزیابی خواص مکانیکی استفاده شد. نتایج حاصل نشان دادند که با افزایش زمان آس تمپرینگ، استحکام تسلیم و کششی فولاد با ریزساختار بینایت پایینی- مارتنزیت در مقایسه با فولاد مارتنزیتی ابتدا افزایش و سپس کاهش می یابد، ولی انرژی ضربه و انعطاف پذیری آن با افزایش زمان آس تمپرینگ همواره افزایش می یابد. بررسی های ریزساختاری نشان دادند که علت وجود نقطه ی بیشینه در نمودار استحکام - زمان آستمپرینگ، تقسیم شدن دانه های آستنیت اولیه و کاهش اندازه ی بسته های مارتنزیت توسط بینایت پایینی و ممانعت از تغییر شکل موم سان بینایت پایینی به وسیله ی مارتنزیت سخت اطراف آن است. ظاهر سطح شکست نمونه های ضربه با ریزساختار بینایت پایینی- مارتنزیت ترکیبی از سطح شکست شبه ترد، بافت رشته گونه ی ناشی از تغییر شکل موم سان و ریزفرورفتگی داشت، امّا سطح شکست نمونههای ضربه با ریزساختار مارتنزیتی از نوع ترد بین دانه ای بود.

عنوان مقاله [English]

Effect of Austempering Treatment on Microstructure and Mechanical Properties of D6AC Steel

نویسندگان [English]

  • khodamorad Abbaszadeh
  • hasan Saghafian
  • shahram Kheirandish
چکیده [English]

In this research, the influence of austempering time on the microstructure, tensile and impact properties of the ultrahigh strength D6AC steel was studied. For this purpose, samples were first austenitized at 910° C for 40 minutes, and then austempering treatment at 330° C for 3.5, 5, 7.5, 10, 12.5, 15, 20 and 1440 minutes with the subsequent oil-quenching stage was conducted in order to obtain different steel microstructures. Steel microstructures were examined using the optical and scanning electron microscopes. Mechanical properties of steel samples were determined by performing the tensile and Charpy impact tests. The results showed that the yield and tensile strengths of the samples with lower bainite-martensite microstructure first increased and then decreased with increasing the austempering time when compared with the martensitic steel. However, its impact energy and ductility always increases with increasing the austempering time. Microstructural examinations showed that the onset of a peak in the strength-austempering time curve is due to the partitioning of the prior austenite grains by lower bainite and the plastic constraint which is induced on the lower bainite by the surrounding hard martensite. The fracture surface of impact samples with lower bainite-martensite microstructure showed a mixed mode including the quasi-cleavage and the ductile fracture represented by dimples. However, the fracture surface of the impact sample with martensitic microstructure exhibited the brittle intergranular fracture phenomenon.

CAPTCHA Image