تعیین پنجره عملیات حرارتی کوئنچ میانی برای یک فولاد دوفازی کربن-منگنزدار بر اساس رفتار بازگشت، آنیل‌ میان بحرانی و آنیل فرابحرانی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی سهند

2 گروه فرآیند و فرآوری، دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان

چکیده

ریزساختار اولیه مارتنزیتی در فرآوری فولادهای دوفازی به علت منابع جوانه‌زنی زیاد آستنیت و توزیع رشته‌ای آن مورد توجه قرار گرفته است. در پژوهش حاضر، تحولات ریزساختاری حین عملیات کوئنچ میانی روی یک فولاد کربن-منگنزدار در سه محدوده دمایی فرابحرانی (AC₃<T)، میان‌بحرانی (AC₁<T<AC₃) و زیربحرانی (T<AC₁) توسط میکروسکوپ نوری، الکترونی روبشی و پراش پرتو ایکس مورد مطالعه قرار گرفته است. با توجه به نتایج سختی سنجی مشخص شد فرآیند بازگشت در محدوده دمایی زیربحرانی دارای دومرحله با سرعت‌های متفاوت است؛ مرحله اول با خروج کربن از ساختار و ایجاد کاربیدهایی در درون لایه‌های مارتنزیت و آستنیت باقیمانده و مرحله دوم با بزرگ شدن ذرات کاربیدی همراه است. همچنین آنیل در دماهای میان بحرانی نیز دارای سه مرحله می باشد؛ مرحله اول بازگشت مارتنزیت، مرحله دوم جوانه زنی و رشد دانه‌های آستنیت و حذف ذرات کاربیدی و مرحله سوم درشت شدن ساختار دوفازی و افت سختی می‌باشد. افزایش دما تا دماهای فرابحرانی نیز سبب ظهور این سه مرحله می شود ولی با توجه به اینکه افزایش دما سبب کاهش طول مدت این مراحل و ادغام آنها در یکدیگر می‌شود، تمایز دو مرحله اول سخت تر است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Microstructural Evolution of C-Mn Dual Phase Steel During Intermediate Quenching: A Comparative Study of Subcritical, Intercritical, and Upper Critical Annealing

نویسندگان [English]

  • Mahsa Jaberi 1
  • Mohammad Rezayat 2
  • Syamak Hosseinnejad 1
1 Faculty of Materials Engineering, Sahand University of Technology,
2 Department of Materials Engineering, Isfahan University of Technology
چکیده [English]

Martensitic microstructure, due to providing numerous nucleation sites for austenite, is considered as the initial microstructure in the dual-phase steel fabrication process, i.e. intermediate quenching. In the present study, the microstructural evolution of a carbon-manganese steel during intermediate quenching at three temperature ranges (upper-critical (AC₃<T), inter-critical (AC₁<T<AC₃) and sub-critical (T<AC₁)) was studied using optical microscopy, scanning electron microscopy, and X-ray diffraction analysis. According to the corresponding hardness of different microstructures, it was found that the sub-critical annealing process, the high-temperature tempering process, has two stages with different softening rates. The first stage is associated with the removal of carbon from the lattice structure to form carbides, and the second stage is accompanied by the coarsening of carbides. Annealing martensitic microstructure at intercritical temperatures also shows three stages: The first stage is the tempering of martensite, the second stage is the nucleation and growth of austenite in tempered martensite, and the dissolution of carbides, and the third stage is the coarsening of the two-phase microstructure, which is associated with reduction in hardness. An increase in temperature up to upper-critical temperatures also causes the appearance of these three stages, but considering the intensified diffusion at high temperatures, these stages are shortened and merged together.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Dual-phase steel
  • Intermediate quenching
  • Secondary hardening
  • Microstructural evolution
  • Hardness

تحت نظارت وف ایرانی