مطالعه فرایند Tempcore جهت تولید میله های تقویت شده با استحکام بالا

Study of the Tempcore Process for the Production of High Resistance Reinforcing Rods

چکیده

عملیات موسوم به فرایند Tempcore با استفاده از تشکیل یک لایه سطحی از فاز مارتنزیت کوئنچ و تمپر (باز پخت) شده (که مغز فریتی و پرلیتی میله را احاطه می کند) برای تولید میله های مقاوم با استحکام بالا به کار برده می‌شود. این ساختار های چند فازی در اثر کاهش دمای سطحی میله به دمایی کمتر از دمای استحاله مارتنزیت از طریق انجام عملیات نورد گرم به همراه سیستم آبگرد حاصل می شوند. حین سیکل سرمایش، ریزساختار حاصل از طریق انتقال حرارت از مغز به سطح میله باز پخت شده و منجر به تشکیل فاز های فریت و پرلیت می‌شود. این فرایند منجر به افزایش قابل توجه استحکام تسلیم و استحکام کششی نهایی ماده شده و در عین حال انعطاف پذیری (داکتیلیته) آن را حفظ می‌کند. مزایای اقتصادی این فرایند در مقایسه با فرایندهای آلیاژسازی و تغییر شکل پیچیده برای بهبود خواص مکانیکی قطعه، قابل مقایسه نیست. یک سری آزمایشات تجربی در مورد تاثیر پارامترهای فرایند از جمله دمای گرمایش مجدد، جریان آب و زمان فرایند بر روی خواص مکانیکی میله های فولاد کربنی و ریز ساختار تشکیل شده در آنها در اشل آزمایشگاهی انجام شدند. همچنین بررسی های انجام شده در این تحقیق با استفاده از روش آنالیز حرارتی المان محدود مورد تایید قرار گرفت.

جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.

ABSTRACT

The process known as Tempcore is used to produce high resistance rods by the formation of a surface layer of quenched and tempered martensite that surrounds a core made of ferrite and pearlite. Such a mixed structure is result of processing hot rolled rods through waters headers that reduce the temperature at the surface below that for the transformation into martensite. This structure is tempered by the heat flowing from the core of the rod, which transforms into ferrite and pearlite while the rod is in the cooling beds. Such processing produces a significant increase in yield and ultimate tensile strength, while maintaining adequate ductility. The economic advantages of this process are huge in comparison with those that require alloying elements or further metal working to improve mechanical properties. A series of experimental trials were carried out in a pilot plant in which parameters such as reheating temperature, water flow and processing time were varied to study their effect on the mechanical properties of carbon steel rods and on the structures formed in the bars. The study is being complemented by the thermal modelling by the finite element method.