مکانیزم استحکام دهی فولاد های میکروآلیاژی

چکیده

       حضور برخی از عناصر نظیر تیتانیوم و وانادیوم و نیوبیوم در مقادیر بسیار ناچیز( کمتر از ۰.۱ % وزنی ) در فولادهای کم کربن و کم آلیاژ، پس از عملیات  ترمومکانیکی ، موجب تغییرات قابل توجهی در خواص تافنس ، کششی و شکل پذیری می گردد . آزمایشات کمی و کیفی انجام شده نشان می دهد که مقادیر بسیار کم عناصر میکرو آلیاژی تاثیر قابل توجهی روی خواص مکانیکی می گذارد به نحوی که سبب بالا رفتن استحکام تسلیم و استحکام کششی و مقاومت ضربه و تافنس فولادها می شود،  خواص حاصله در این نوع فولادها از مکانیزم های مختلفی از جمله رسوب سختی و جلوگیری از رشد دانه ها در دمای تبلور مجدد وتاثیر در ریزساختار فولاد میکروآلیاژی حاصل می شود.

مقدمه

   در گذشته تهیه فولادهای با استحکام بالا ، تنها توسط اضافه کردن برخی از عناصر آلیاژی نظیر  نیکل ، کروم ، مولیبدن و… امکان پذیر بوده است . طبیعی است که استفاده از این عناصر در درصدهای نسبتا بالا ، موجب افزایش قیمت این فولادها میگشته است . در سالهای اخیر با پیشرفت جنبه های علمی متالورژی و تحقیقات صورت گرفته ، خانواده ی جدیدی به نام فولاد های میکرو آلیاژی استحکام بالا پا به عرصه ی صنعت گذاشته اند . اصولا فولاد های میکروآلیاژی استحکام بالا را می توان یک موفقیت متالورژیکی محسوب کرد ، به گونه ای که در این فولادها ، با استفاده از عناصر میکرو آلیاژی و فرآیندهای ترمو مکانیکی ، می توان ضمن کنترل ساختار میکروسکپی به ترکیب بهینه ای از خواص مکانیکی دست یافت .

کربن از دیر باز ، جهت افزایش استحکام به فولاد اضافه می شده است ، ولی کربن اثرات نامطلوبی روی برخی خصوصیات فولادها ، نظیر قابلت جوشکاری و شکل پذیری دارد . بنابر این کاربرد فولادهای مقاوم شده توسط کربن محدود گردیده است واز این رو در محدوده ی وسیعی از کاربردهای صنعتی جهت افزایش استحکام فولاد به جای کربن و مکانیزم استحکام توسط آن ، از سایر مکانیزم های مقاوم سازی استفاده می گردد.