تاثیر مورفولوژی بینیت بر خواص مکانیکی فولاد سه فازی فریت- بینیت- مارتنزیت

فولادهای دو و سه فازی خواص منحصر بفردی همچون رفتار تسلیم پیوسته، نسبت استحکام تسلیم به استحکام کششی کم، سرعت کار سختی بالا و درصد ازدیاد طول همگن زیاد دارند، لذا در صنایع خودروسازی به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. هدف از این مطالعه، ایجاد ریزساختار سه فازی فریتی- بینیتی - مارتنزیتی با استحکام بالا و شکل پذیری مطلوب می باشد. در این تحقیق، عملیات آستنیته کردن در دمای 850 درجه سانتی گراد به مدت 1 ساعت بر روی نمونه های فولاد 4140  انجام شد. سپس نمونه ها در دمای 720 درجه سانتی گراد (منطقه فریت-آستنیت) به مدت 3 دقیقه نگهداری و جهت بدست آوردن مورفولوژی های متفاوت بینیت، به حمام نمک با دماهای متفاوت 380، 400، 420 و 450 درجه سانتی گراد به مدت 4 دقیقه انتقال داده شدند و در نهایت در آب به منظور تشکیل مارتنزیت کوئنچ گردیدند. مطالعه ریزساختار نمونه ها با میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که با افزایش دمای آستمپرینگ از 380 تا 450 درجه سانتی گراد، مورفولوژی از بینیت پایین به بینیت بالا تغییر می کند. با انجام آزمون های سختی و کشش مشخص گردید که افزایش دمای آستمپرینگ موجب کاهش مقادیر سختی، استحکام تسلیم، استحکام کششی نهایی، ازدیاد طول و همچنین کاهش مقادیر n و K  در رابطه هولمن می شود. شکست نگاری نمونه های تست کشش به وسیله استریو میکروسکوپ نشان داد که با افزایش دمای آستمپرینگ، سطح شکست از نرم به ترد تغییر می کند.