خواص مکانیکی و ساختاری فولاد زنگ‌نزن آستنیتی X-Cr-Ni بعد از نورد سرد

Structure and mechanical properties of austenitic steel after cold rolling

چکیده

هدف این مقاله تعیین تاثیر تغییرشکل پلاستیک سرد در محدوده ۱۸ تا ۷۹% و عملیات حرارتی در محدوده دمایی ۵۰۰ تا ۷۰۰ درجه سانتی گراد بر روی خواص ساختاری و مکانیکی فولاد زنگ‌نزن آستنیتی گرید X5CrNi18-8 می ­باشد. طراحی/متودولوژی/رویکرد: مطالعه صورت گرفته شامل مشاهدات ریزساختاری توسط میکروسکوپ نوری، بررسی خواص مکانیکی در تست کشش استاتیک و اندازه گیری سختی ویکرز می ­باشد. آنالیز ترکیب فازی توسط اشعه ایکس صورت گرفت و بررسی های کمی فازی توسط اشعه ایکس نیز توسط روش Averbach cohen انجام شد.

یافته ها: عملیات حرارتی فولاد X-Cr-Ni در محدوده دمایی ۵۰۰ تا ۷۰۰ درجه سانتی گراد منجر به کاهش زیاد خواص مکانیکی  و افزایش در elongation می شود. سختی فولاد X-Cr-Ni با کاهش درجه کارسرد و افزایش دمای عملیات حرارتی افت خواهد داشت.محدودیت ها و پیامدهای تحقیق: تحلیل های صورت گرفته بیان می کند که عملیات حرارتی انجام شده روی نمونه منجر به تغییراتی در ساختار می شود که همین تغییرات مبین از بین رفتن اثرات کارسرد است. حرارت دادن به فولاد زنگ نزن آستنیتی نورد سرد شده می تواند باعث استحاله های مکعوس شود.

مفهوم عملی: ساختار دوفازی  فولاد نیکل-کرم آستنیتی در حالت تغییر شکل یافته که در دمای بالا کار میکند می تواند تحت استحاله هایی قرار گیرد. این اتفاق به شدت خواص مکانیکی فولاد را تحت تاثیر قرار می دهد. فاز آستنیتی تحت تبلور مجدد قرار میگیرد در حالی که فاز مارتنزیتی آلفا پرایم تحت استحاله های معکوس قرار خواهد گرفت. اصالت / ارزش: وابستگی تحلیلی نقطه تسلیم فولاد مورد بررسی به درجه کار سرد انجام شده حین نورد سرد تایید شده است. که نشان دهنده اهمیت کاربردی این فاکتور برای فرایندهای شکل دهی ورق های از جنس فولادهای آستنیتی می باشد.

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

ABSTRACT

Purpose: The aim of the paper is to determine the influence of the cold plastic deformation within the range 18-79% and heat treatment in a temperature range of 500 to 700°C on the microstructure and mechanical properties of austenitic stainless steel grade X5CrNi18-8. Design/methodology/approach: The investigations included observations of the microstructure on a light microscope, researches of mechanical properties in a static tensile test and hardness measurements made by Vickers’s method. The analysis of the phase composition was carried out on the basis of X-ray researches. Whereas, X-ray quantitative phase analysis was carried out by the Averbach Cohen method.

Findings: Heat treatment of X5CrNi18-8 stainless steel in the range 500-700°C causes a significant decrease of the mechanical properties (Rm, Rp0.2) and increase of elongation (A). Hardness of investigated steel drops with decrease of cold working degree and increase of heat treatment temperature. Research limitations/implications: The analysis of the obtained results permits to state that the heat treatment causes an essential changes of the microstructure connected with fading of cold deformation. Heating of cold rolled austenitic stainless steels can cause a reverse transformation α’ → γ.

Practical implications: Two-phase structure α’+γ of austenitic Cr-Ni steel in deformed state working at elevated temperature undergo a transformation. It significantly influences mechanical properties of steel. Austenite phase undergoes a recrystallization, while martensite α’ phase undergoes reverse transformation. Originality/value: The analytic dependence of the yield point of the investigated steel on the cold working degree in cold rolling process has been confirmed. Revealing this relation is of essential practical importance for the technology of sheetmetal forming of austenitic steel.