پایان نامه بررسی تاثیر عملیات حرارتی بین بحرانی و پارامترهای آن بر ریزساختار و خواص مکانیکی فولاد کم آلیاژ کرم – مولیبدن دار

دانشکده مهندسی مواد و متالورژی

بررسی تاثیر عملیات حرارتی بین بحرانی و پارامترهای آن بر ریزساختار و خواص مکانیکی فولاد کم آلیاژ کرم – مولیبدن دار

پایان‌نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

در رشته مهندسی مواد گرایش شناسایی و انتخاب مواد

استاد راهنما:

دکتر بهروز قاسمی

دکتر جعفر راثی زاده غنی

 

مهر ماه 1392

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن
است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا
بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل
است)

چکیده

فولادهای
کربن متوسط کرم- مولیبدن دار که عمدتاً در مخازن تحت فشار مورد استفاده
قرار می گیرند به ترکیب همزمان استحکام و انعطاف پذیری نیازمند هستند و
ریزساختار مرسومی که برای این فولادها پیشنهاد می شود مارتنزیت تمپر شده
است اما معلوم شده است که این ریزساختار برای این کاربردها مناسب نیست .

از
این رو برای دستیابی به خواص مکانیکی بهینه از عملیات حرارتی بین بحرانی
به عنوان یکی از روش های عملیات حرارتی خاص برای فولادهایی با ساختار اولیه
فریت – پرلیت استفاده می شود . در اثر این عملیات به ریزساختار دوفازی
فریت – مارتنزیت می رسیم .

در
این پروژه ، تاثیر عملیات حرارتی بین بحرانی بر روی فولاد AISI 4135 انجام
گرفته است . برای انجام عملیات حرارتی از ریزساختارهای اولیه مختلف و
دماهای بین بحرانی به همراه عملیات حرارتی بین بحرانی مستقیم(بدون عملیات
حرارتی اولیه) استفاده شده است. پارامترهای عملیات حرارتی متغیر دیگر به جز
دمای بین بحرانی در این بررسی زمان نگه داری در دمای ثابت در ناحیه دو
فازی می باشد که برای تعدادی از سیکل ها انجام شده است و نیز روی تمامی
سیکل های انجام گرفته عملیات حرارتی تمپر کردن انجام گرفت و با ساختار
مارتنزیت تمپر شده مرسوم مورد مقایسه قرار گرفت .

نتایج
تحقیق از ترکیب مناسب استحکام ، انعطاف پذیری و انرژی ضربه با بهره گرفتن از
عملیات حرارتی بین بحرانی که تمپر شده است را نشان می دهد. نتایج مطلوبی از
فرایندهای نرماله و بین بحرانی و تمپر شده بدست آمده است که انعطاف پذیری
بالاتری نسبت به فرایند مارتنزیت تمپر شده داشته است . در فرایند بین
بحرانی آستنیته شده و تمپر شده در دمای بین بحرانی در دو محیط کوئنچ روغن و
پلیمری ترکیب مناسب از خواص مکانیکی حاصل شده است .

نتایج
بررسی سطوح شکست حاصل از آزمایش ضربه که در دمای C°50 – انجام گرفته است
وجود دیمپل های عمیق و بزرگ در سیکل های بهینه با شکست نرم نسبت به شکست
شبه کلیواژ در مارتنزیت تمپر شده را نشان می دهند.

 

 

واژه‌های کلیدی:عملیات حرارتی بین بحرانی، محیط کوئنچ، تمپر، شکست شناسی.

 

 

 

 

 

 

 

فهرست مطالب

فصل 1: مقدمه10

10

1-1-مقدمه11

فصل 2: مروری بر منابع 14

2-1-فولادهای آلیاژی15

2-2-فرایندهای عملیات حرارتی مرسوم فولادAISI 413517

2-3-تعیین دماهای بحرانی با بهره گرفتن از ترکیب شیمیایی فولاد19

2-4-عملیات حرارتی بین بحرانی20

2-5-عملیات حرارتی بین بحرانی از دیدگاه نمودار آهنکربن20

2-6-عملیات حرارتی بین بحرانی از دیدگاه ترمودینامیک و استحاله فازی21

2-6-1-تشکیل آستنیت جزیی22

2-6-2- سینتیک تشکیل آستنیت در فولادهای دو فازی23

2-6-4- معادله دیفرانسیلی سینتیک تعمیم یافته آورامی در تجزیه چند فازی23

2-6-4-1-تخمین پارامترهای مدل چند فازی25

2-6-4-2- اثر پارامترهای ریزساختاری روی سرعت تجزیه فرایند26

2-6-5- استحاله آستنیت به مارتنزیت27

2-7-محیط های کوئنچ29

2-7-1- اندازه گیری منحنی های سرمایش دمازمان کوئنچ کردن29

2-7-2- مقایسه منحنی سرمایش آب-روغن31

2-8-محیط پلیمری31

2-8-1- اندازه پلیمر37

2-8-2- اثرات ویسکوزیته محلول های پلیمری38

2-8-3- تعیین شدت کوئنچ محلول های پلیمری40

2-8-4- فاکتورهای موثر بر پایداری پلیمر43

2-8-5- مقایسه منحنی های سرمایش آب- محلول پلیمری45

2-9-مطالعه فرایند تمپر کردن در فولادهای با ساختاردو فازی46

2-10-تردی مارتنزیت تمپر شده49

2-10-1- تاثیر عملیات حرارتی بین بحرانی بر تردی ناشی از تمپر کردن52

2-11-بررسی های دیلاتومتری و پراش اشعه ایکس مراحل تمپر کردن53

2-12-بررسی های ریزساختاری فرایند تمپر کردن در فولاد های دو فازی58

2-13-شکست61

2-14-درصد شکست ترد یا نرم از طریق بررسی سطح شکست65

2-15-اندازه گیری چقرمگی شکست کرنش صفحه ای (ICK)67

2-15-1- اثر متغیرهای متالورژیکی برKIC72

فصل 3: روش تحقیق 76

3-1-تهیه نمونه77

3-2-تعیین دماهای بحرانی77

3-3-عملیات حرارتی های بین بحرانی77

3-5-1- نرماله بین بحرانی78

3-5-2- بین بحرانی آستنیته شده78

3-5-3- مارتنزیت بین بحرانی79

3-5-4- بین بحرانی مستقیم79

3-4-متالوگرافی نمونه ها79

3-5-آزمایش های مکانیکی80

3-7-1- سختی80

3-7-2-کشش80

3-7-3- ضربه81

3-6-بررسی سطوح شکست82

مراجع 83

پیوست ها 87

 

 


  • مقدمه


 

 

  • مقدمه

خواص
مکانیکی متنوع فولادها باعث شده است که این آلیاژها جایگاه ویژه ای را در
صنایع مختلف به خود اختصاص داده و به عنوان یک محصول استراتژیک در نظر
گرفته شوند . در میان فولادها ، فولادهای مافوق مستحکم جایگاه ویژه ای در
مصارف صنعتی دارند . از این دسته ، فولادهای کم آلیاژ با کربن متوسط را می
توان نام برد . کاربرد این فولادها غالباً در پمپ ها ، اتصال ها ، محورها و
چرخ دنده ها بوده و همچنین به علت قابلیت سختی پذیری زیاد و چقرمگی و شکل
پذیری مناسب ، در اجزای با مقاطع بزرگ و نیز صنایع هوا و فضا که از آن جمله
می توان به مخازن تحت فشار و مخازن CNG اشاره کرد]3-1[

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *