بررسی خواص مکانیکی فولاد زنگ نزن 304l آستنیتی نانوساختار شده توسط فرآیند مارتنزیتی
چکیده
فولادهای زنگ نزن نقش مهمی را در جهان امروز بازی می کنند. فولاد های زنگ نزن آستنیتی معمولاً مقاومت به خوردگی بسیار عالی، تافنس، جوش پذیری و ازدیاد طول خوبی را از خود نشان می دهند، اما دارای استحکام تسلیم نسبتاً پایینی در حالت آنیل شده می باشند. خواص مکانیکی فولادهای زنگ نزن آستنیتی به ترکیب شیمیایی و مشخصه های ریزساختاری (برای مثال اندازه دانه) وابسته است. در میان مکانیزم های استحکام دهی مختلف، ریز کردن دانه ها تنها روشی است که منجر به بهبود همزمان استحکام و چقرمگی می شود. با توجه به این که فولادهای زنگ نزن آستنیتی در دماهای آنیل مرسوم دچار دگرگونی فازی نمی شوند تنها روش ریزدانه-کردن آن ها آنیل بعد از نورد سرد می باشد اما به علت دماهای بالای آنیل در این فولادها رسیدن به اندازه دانه های بسیار ریز با محدودیت روبرو است. در سال های اخیر تکنیک های آزمایشگاهی جهت تولید فولاد های فوق ریز دانه شده از دو منظر قابل بررسی است: اولاً تکنیک های تغییرشکل پلاستیکی شدید و ثانیاً فرآیندهای ترمومکانیکی پیشرفته نظیر فرایند مارتنزیتی که اصولاً شامل اصلاح سازی فرآیندهای نورد فولاد در ابعاد بزرگ مرسوم می باشد. در این پژوهش جهت دستیابی به ریزساختاری با اندازه دانه های نانو/ زیرمیکرون، فرآیند مارتنزیتی که شامل نورد سرد و آنیل روی فولاد زنگ نزن آستنیتی aisi 304l صورت گرفت. اثر نورد سرد روی تشکیل مارتنزیت ناشی از کرنش و همچنین اثر دما و زمان آنیل روی بازگشت مارتنزیت ناشی از کرنش به آستنیت در اندازه دانه های نانو/ زیرمیکرون روی فولاد زنگ نزن آستنیتی نیمه پایدار مورد بررسی قرار گرفت. کوچک ترین اندازه دانه متوسط (nm 330) در نمونه ای که به میزان 90% کارسرد و سپس در دمای c?700 به مدت 300 دقیقه آنیل شده بود، به دست آمد. این محصول دارای استحکام تسلیم و کرنش شکست به ترتیب برابر mpa 1010 و 58% می باشد، این در حالیست که استحکام تسلیم نمونه قبل از فرایند مارتنزیتی برابر با mpa 300 و کرنش شکست 52% بوده است.