خلاصه
در این مقاله تأثیر میزان سردکردن بر روی میکروساختار و خصوصیات مکانیکی فولادهای (استیل) میکرو آلیاژی Nb را توضیح می‌دهیم، که قبلاً به عنوان ستون‌های ساختاری سه میزان سردکردن مختلف بودند. فولادهای میکروآلیاژیNb- با افزایش در نیروی به دست آمده با افزایش در سرعت سردکردن در طول این مرحله از کار را نشان می‌دهد. گرچه، افزایش در قدرت به دست آمده همراه افت در سفتی بوده است، میکروساختار در سرعت سردکردن معین، ابتدا شامل:
ریز ترکیبات چندگانهی آلیاژ آهن و کربن- هیدروکسید آهن- می‌باشد، در حالی که در میزان متوسط سردکردن از طرفی آلیاژ آهن و کربن- هیدروکسید آهن- چندگانهی کثیرالاضلاع دارای کاهشی قابل ملاحظه از آلیاژ آهن و کربن فاسد شده و لایه ی آهن هیدروکسید آهن دار می‌باشد. در میزان سردکردن بیشتر، ابتدا نوع لایه ای- سوزنی شکل- یا چدن نشکن بینیتی دارای هیدروکسید آهن به دست می‌آید. خصوصیات رسوبی در سه نوع سردکردن صحبت شده با رسوب اتفاق افتاده در حد و مرز خلوص، در جایگاه اصلی نبودن، و در برابر هیدروکسید آهن، یکسان نیستند. مقیاس حقیقی و خالص (~8-12-1900) که در فاز هیدروکسید آهن هستند، نوع MC از ترکیب دو ظرفیتی فلز نیوبیوم می‌باشد. مطالعات روی میکرو ساختارها، پیشنهاد می‌کند که افزایش سختی فولادهای میکروآلیاژیNB- با افزایش سرعت سردکردن، مربوط به تغییر در میکروساختار ابتدا از آلیاژ آهن و کربن- هیدروکسید آهن، تا هیدروکسید چون نشکن بینیتی بدست می آید.
کلمات کلیدی: فولادهای میکرو آلیاژی، میکروساختار، بینیت کم کربن، سردکردن با سرعت بالا.
مقدمه
سردکردن سریع از فولادهای میکروآلیاژ که قبلاً به طور مکانیکی حرارت دیده اند، هم اکنون به طور گسترده به عنوان وسیله ای برای به دست آوری قدرت زیاد در رابطه با سختی بسیار زیاد و توانایی شکل پذیری به کار می‌روند. [11-1] این رفتار و شیوه همراه با تأثیر میزان سردکردن روی انتقال و شکل گیری چدن به ترکیبات میکروساختار مختلف می‌باشد، که به طور تقریبی، خصوصیات نهایی را تعیین می‌نماید. بدین خاطر، سردکردن سریع قدرتمندی فولادهای میکروآلیاژی با کربن کم را به وجود می‌آورد و ماده‌ی آن به همان نسبت سختی بسیار زیاد به دست می‌آید. [7] این حالت از طریق دو سودمندی اولیه از پالایش و خالص سازی هیدروکسید آهن و تغییر درجه حرارت به طور قابل ملاحظه ای «بینیت» و هیدروکسید «آسیکولار» به دست می‌آید.
6-5-2-1- در سردکردن سریع، کاهش حالت چدنی به شکل پذیری هیدروکسید آهنی، هسته ی هیدروکسید آهن را در خلوص چدن با درجه حرارت ترغیب به خلوص درونی می‌کند:
میزان هسته ای بالارفته، رشد خلوص را که مربوط به تخطی از دانه دانه شدن درونی است و دانه دانه شدن هیدروکسیدی که منتهی به بهبود کیفی خلوص هیدروکسید آهن می‌شود را، محدود می‌کند.
6-3-2- به طور کلی، با افزایش میزان سردکردن، طبیعت و دانه بندی هیدروکسید آهن از حالت کثیرالاضلاعی به نوع لایه ای یا باریک و کشیده و غالباً به صورت لایه ای و نوع آجی سوزنی شکل تغییر شکل می‌دهد. علاوه بر این، ترکیب دو ظرفیتی ناب و خالص، به دست می‌آید، زیرا توقف پراکندگی کربن در کار است. [6-3]
به طور خلاصه، سردکردن سریع بعد از چرخش کنترل شونده به یک میکرو ساختار کاملاً خالص شده با تغییر شکل پذیری تولیدات حرارتی منتهی می‌شود.
میکروساختارهای چدن نشکن بینیتی، در فولادهای میکرو آلیاژی کم کربن به دست می‌آیند که به عنوان یک هیدروکسید بینیتی یا یک هیدروکسید سوزنی شکل، آجی یا یک چدن نشکن بینیت رسوبی می‌باشند. در جایی، گاهگاهی میکروساختاری مخلوط شده در قدرتی بالا با آلیاژی کم به دست می‌آید (HSLA) این فولادها در میزان سردکردن بالا به دست می‌آیند. [7-1] میکروساختارهای بینیتی همچنین به عنوان یک بینیت کم کربن یا پرکربن خصوصیت بندی می‌شوند. [10-8] نشان داده شده که زمانی که درجه حرارت شکل پذیری کاهش یابد، «ناحیه‌ی دوباره بلوره شدن» با افزایش در میزان سردکردن، نوع هیدروکسید لایه ای، (با یا بدون- ترکیب دو ظرفیتی) در حد ومرزهای خالص چدنی هسته ای می‌شود و به عنوان بینیت کم کربن سطح بالا طراحی می‌شود (ULCB)
این میکروساختار در درصد کم تغییر شکل پذیری و میزان‌های سردکردن بالا به دست می‌آیند. هیدروکسید آهن نوع لایه ای، در میزان بالای سردکردن تنظیم می‌شود در حالی که، آنها به طور نامرتب در میزان سردکردن کمتر جمع می‌شوند. در درصد بالای شکل پذیری، طول و عرض لایه‌ها در بسته‌های مفرده کاهش می‌یابد [10-8]. رشد لایه‌های هیدروکسید آهن بینیتی خالص توسط میزان هسته ای زیرمجموعه‌ها کنترل می‌شود که در چرخش بستگی به نیروی محرک (زیر درجه سردکردن) برای واکنش فاز تغییر شکل دارد [7-6]. با افزایش در میزان سردکردن، درجه حرارت فاز تغییر شکل، Ar3، کاهش و تغییر شکل در میزانی که به سرعت از میان دو منطقه‌ی فازی رسوبی نیرویی از هیدروکسید آهن حداقل است [3] همچنین، تغییر ناپذیری، نیروی محرک تغییر پذیری را تحت عمل قرار می‌دهد و استمرار شکل گیری سردکردن حرکت منحنی شکل پذیری آلیاژ آهن و کربن به زمان‌های زیادی احتیاج دارد. «به طور مثال: به سمت راست».
در مطالعه‌ی گزارش شده قبلی، [13-12] ما مقایسه ای از رفتار مکانیکی Nb، فولادهای میکرو آلیاژ-V که به طور صنعتی تحت شرایط مشابه قرار داشتند، داریم.
تضادی شوکه کننده در سختی فشردگی این دو فولاد میکروآلیاژی وجود داشت، حتی اگرچه، آنها با نیروی به دست آمده مشابه خصوصیت بندی می‌شدند. این رفتار به اختلافات در محتوای میکروساختاری منتهی می‌شد. این تحقیق در اینجا آنچه توضیح داد، به تبعیت از کار قبلی، می‌باشد و به صورت ریز، تأثیر میزان خنک سازی روی قدرت سختی فشرده که ترکیبی از فولادهای میکروآلیاژ فلز «نوبیدیوم» در مواردی از میکروساختار را امتحان می‌کند و به رابطه میکروساختار با خصوصیات شکستگی نمونه‌های فشرده‌ی تست شده توجه می‌کند.
2- تجربی
میزان ترکیب شیمیایی فولادهای میکروآلیاژی Nb- در جدول1 آمده است.
میزان ترکیب مخصوص سازی ASTM، به خصوصA992 را دربرمی گیرد. اندازه‌ی خلوص میانگین با شیوه‌ی خزش خطی تعیین می‌شد. تست‌های Tensile بر اساس خصوصیات ASTM A370, ASTM E8 و تستCharpy که فشرده و بریده بریده بود به عنوان یک ASTM A673, ASTM E23 عمل شدند.