رسوب TiN حین انجماد فولاد زنگ نزن AISI 439

Precipitation of TiN during solidification of AISI 439 stainless steel

چکیده

رفتار رسوب­ گذاری TiN در فولاد زنگ نزن فریتی AISI 439 با استفاده از مطالعات ترمودینامیکی و همچنین آزمایشات تجربی مورد بررسی و مطالعه قرارگرفته ­است. نتایج محاسبه شده با استفاده از رویکردهای تعادلی نشان می­ دهد که TiN تنها می­ تواند زمانی که کسر فاز جامد به ۰/۲ می ­رسد، رسوب کند. با این حال، در آزمایشات ما، TiN در سطح نمونه­ های خنک شده در آب مشاهده شدند که نشان دهنده این امر است که TiN می­ تواند در مراحل ابتدایی انجماد و زمانی که نرخ سردسازی به اندازه­ کافی زیاد است، رسوب کند. بنابراین، جهت پیش­ بینی رفتار رسوب گذاری TiN حین انجماد سریع به گونه­ ای موثر، تاثیرات غیر تعادلی نیز باید در محاسبات دخیل شوند. در این پژوهش، یک مدل که دمای فصل مشترک را به ترکیب و نرخ رشد در فصل مشترک جامد/مایع تحت شرایط غیر تعادلی ارتباط می­ دهد، تهیه شده ­است. نشان داده شده ­است که نتایج محاسبه شده با استفاده از این مدل در توافق با نتایج تجربی هستند.

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

ABSTRACT

Precipitation behavior of TiN in AISI 439 ferritic stainless steel was investigated using both thermodynamics and experiments. Calculated results using equilibrium approaches show that TiN can precipitate only when the solid-phase fraction reaches 0.2. However, TiN was observed at the surface of the watercooled samples in our experiments, which indicates that TiN can precipitate at the initial stage of solidification when the cooling rate is sufficiently high. Therefore, in order to predict efficiently the precipitation behavior of TiN during rapid solidification, non-equilibrium effect has to be taken into account during the calculations. In this work, a model, which relates the interface temperature with the composition and growth rate at the solid/liquid interface under non-equilibrium conditions, has been developed. It is shown that the calculated results using this model are in agreement with the experimental results.