به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "retained austenite" در نشریات گروه "مواد و متالورژی"

تکرار جستجوی کلیدواژه «retained austenite» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • علی خواجه سروی، سید صادق قاسمی بنادکوکی*، عبدالکریم سجادی

    در این پژوهش، اصلاح ریزساختار و رفتار مکانیکی فولاد عملیات حرارتی پذیر کم آلیاژ سیلیسیم متوسط 35CHGSA در شرایط عملیات حرارتی کوینچ مستقیم در آب و تمپر شده (Q&T) در مقایسه با شرایط کوینچ در حمام نمک مذاب و پارتیشن بندی (Q&P) مورد بررسی قرار گرفته است. برای این هدف، نمونه هایی از فولاد کم آلیاژ سیلیسیم متوسط 35CHGSA در دمای C900 به مدت 15 دقیقه حرارت داده شده و سپس به دو روش عملیات حرارتی ادامه پیدا کرد. در روش اول، نمونه ها ابتدا در آب کوینچ و سپس در دمای C500 به مدت 60 دقیقه تمپر شدند (Q&T). در روش دوم، نمونه ها ابتدا در حمام نمک مذاب با دمای C230 کوینچ و برای مدت 1 دقیقه جهت تشکیل مقدار جزیی مارتنزیت نگهداری شدند و آنگاه به منظور پارتیشن بندی کربن از مارتنزیت به نواحی آستنیت مجاور، در دمای C400 برای مدت 12 دقیقه حرارت داده شده و در نهایت در آب کوینچ شدند (Q&P). آزمون های سختی سنجی و کشش به همراه آنالیز فازی به روش XRD و مشاهدات ریزساختاری با میکروسکوپ های نوری، الکترونی روبشی گسیل میدانی FESEM مجهز به EDS و الکترونی عبوری TEM در کنار پراش سنجی الکترونی انجام شد. نتایج نشان می دهد انجام فرایند عملیات حرارتی Q&P باعث اصلاح شگرف ریزساختار و خواص مکانیکی فولاد 35CHGSA در مقایسه با شرایط Q&T شده است. حاصل ضرب استحکام کششی نهایی در ازدیاد طول که معیار خوبی از ارزیابی طراحی و توسعه فولادهای استحکام بالای پیشرفته است در نمونه های Q&T در مقایسه با نمونه های Q&P بطور شگرفی به ترتیب از 4/16 به GPa.% 5/25 افزایش یافته است.

    کلید واژگان: فولاد کم آلیاژ سیلیسیم متوسط, عملیات حرارتی, کوئنچ و تمپر, کوئنچ و پارتیشن بندی, خواص مکانیکی, ریزساختار میکروکامپوزیتی, مارتنزیت, آستنیت باقیمانده
    Ali Khajesarvi, Seyed Sadegh Ghasemi Banadkouki *, Seyed Abdolkarim Sajjadi

    In this experimental work, the improvement of microstructure and mechanical behavior of medium silicon low alloy 35CHGSA steel have been investigated under quenching and partitioning heat treatment in comparison to conventional direct water quenching and tempering condition. For this purpose, the samples of medium silicon low alloy 35CHGSA steel were first austenitized at 900˚C for 15 min and then cooled to room temperature. By the following two heat treatment methods. In the first method, the austenitized, samples were directly quenched in water and then tempered at 500°C for 60 min (Q&T). In the second method, the austenitized samples were quenched in the molten salt bath at 230°C for 1 min in order to form some martensite and then heated to 400°C for 12 min for carbon partitioning from martensite to the adjacent remaining austenite areas and finally water quenching (Q&P). Hardness and tensile tests were performed with phase analysis by XRD and microstructural observations under optical microscopy, field emission scanning electron microscopy (FESEM) equipped with energy-dispersive spectrometry (EDS), followed with electron diffraction via transmission electron microscope (TEM). The results show that the Q&P heat treatment process has been associated with the significant improvement in microstructure and mechanical properties of medium silicon low alloy steel compared to conventional water quenching and tempering condition. The product of ultimate tensile strength multiple elongation, which is a good criterion for design and development of advanced high strength steels, is significantly increased from 16.4 (Q&T samples) to 25.5% GPa (Q&P samples).

    Keywords: Medium silicon low alloy steel, Heat treatment, quenching, tempering, partitioning, microcomposite microstructure, martensite, retained austenite
  • بهرام شاکری، سید محمد علی بوترابی*

    فرایند آستمپرینگ منجر به ایجاد ریزساختار بینایتی در چدن می شود، ریزساختار این چدن های با تغییر ‏ترکیب شیمیایی، دما و زمان عملیات حرارتی به شدت تحت تاثیر قرار می گیرد. در تحقیق پیش رو ، تاثیر ‏جایگزینی 3/4 درصد وزنی آلومینیم به جای سیلیسیم در سینتیک استحاله بینایتی و همچنین تاثیر عملیات ‏حرارتی آستمپرینگ بر خواص فیزیکی این چدن بررسی شده است. ابتدا نمونه ها در ابعاد یکسان آماده ‏شده و سپس به مدت 2 ساعت در دمای 900 درجه سانتی گراد آستنیته شدند، سپس در چهار دمای (بینایت بالایی)  ‏‏375، 400، 425 و 450 درجه سانتی گراد به مدت زمان های 1 تا 512 دقیقه آستمپر شدند. بررسی های ‏ریزساختاری به وسیله میکروسکوپ نوری، الکترونی انجام و مشخص شد که با افزایش دمای آستمپر، ‏ضخامت صفحات فریت بینایتی  از 0/31 میکرومتر در دمای °C375 به 0/63 میکرومتر در دمای 450 ‏درجه سانتی گراد رسیده است و ریزساختار درشت تر شده است. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که استحاله ‏آستمپر در چدن نشکن آلومینیمی باعث ایجاد ساختار بینایتی خواهد شد همچنین سرعت مرحله اول ‏آستمپرینگ و تشکیل بینایت با سرعت بالاتری صورت می گیرد و سرعت مراحل دیگر مشابه چدن های ‏آستمپر دیگر است.

    کلید واژگان: چدن نشکن آلومینیمی, آستنیت باقیمانده, فریت بینایتی, پنجره فرآیند
    Bahram Shakeri, Seyed Mohammad Ali Boutorabi *

    The Austempering process that leads to formation of a bainitic ‎microstructure in cast iron is significantly affected by any variation in ‎austempering time and temperature as well as chemical composition of ‎samples. The present work is aimed to reveal the effects introduced by ‎aluminum substitution for silicon in the alloy and austempering ‎treatment on bainite transformation kinetics. Samples of the same size ‎were initially austenitizing at 900°C for 2h in order to achieve a uniform ‎austenitic microstructure, followed by austempering at four upper ‎bainitic temperatures of (375, 400, 425 and 450°C) at various ‎times (1 to 512 min.). Microstructural analyses were carried out by ‎means of optical and electron microscopes and observed that by ‎increasing austempering temperature the thickness of ferritic bainitic ‎plates increases from 0.31 μm in 375°C to 0.63 μm in 450°C. It was ‎concluded that austempering transformation in aluminum ductile cast ‎iron is somehow similar Si cast iron. The difference is that the rate of ‎the first stage of austempering was higher while other stages went ‎through the same rates as the other types of cast iron.‎

    Keywords: Aluminum ductile cast iron, retained austenite, Bainitic ferrite, Process window
  • H. Shafyei *, K. Amini
    In this study, the effect of cryogenic treatment on microstructure, hardness and wear behavior of cold work tool steel containing 5 wt. % Cr used in the production of cold rollers was investigated. For this purpose, the starting and finishing temperatures of the martensite transformation were determined by dilatometer test (234 °C and -102 °C, respectively). Then, quenched-tempered heat treatment (QT) and quenched-cryogenic heat treatment for 24 hours-temper (DCT) were performed on the samples. In the next phase, microstructure of the samples was evaluated by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM), and their hardness and wear behavior were studied by pin-on- disk wearing machine. In order to determine the wear mechanisms, the level of the wear effect was investigated by SEM. The obtained results showed that in deep cryogenic treatment compared to the quenched-tempered treatment, due to the transformation of retained austenite to martensite, precipitation of fine carbides, increased volume fraction of carbides and more appropriate distribution of these carbides, led to an increase in hardness and wear resistance to 3HRC and 30%, respectively. The study of the worn- out surface and its products showed that the wear mechanism was adhesive wear along with tribochemical wear. Deep cryogenic treatment reduced the amount of adhesive wear.
    Keywords: Cryogenic heat treatment, Cold work tool steel, Retained austenite, Wear resistance
  • A Study on the Nanoscale Austenite Stabilized by Q&P Heat Treatment in a Low-alloy Medium-carbon Steel
    R. Jafari, Sh. Mirdamadi, Sh. Kheirandish *, Hu Guim
    In this research, the objective was to investigate the stabilized retained austenite in the microstructure resulting from the Q&P heat treatment since the primary goal in Q&P is to create a microstructure consists of stabilized retained austenite and martensite. For this purpose, a low-alloy steel with 0.4wt. % carbon was treated by quench and partitioning (Q&P) process. The Q&P was conducted at different quench temperatures to obtain a considerable amount of retained austenite, while partitioning temperature and time were kept constant. Through analysis of the XRD profiles, volume percent, carbon concentration, and lattice parameters of retained austenite and martensite were calculated. At quench temperature equal to 160°C, 12vol.% austenite was stabilized to the room temperature, which was the highest amount achieved. The microstructural observations carried out on selected samples, revealed that retained austenite has a nanoscale particle size, about 200nm. Distinguishing retained austenite in the SEM micrographs became possible by utilizing SE2 signals via the difference in phases contrast. Two types of morphology, film-like and blocky type, were identified by means of TEM and TKD and a schematic model was proposed in order to explain these morphologies
    Keywords: Quench, Partitioning, Retained austenite, nanoscale film, like RA, low alloy steel
  • وحید کرمی دستنایی، سید صادق قاسمی بنادکوکی *، مسعود مصلایی پور یزدی، علیرضا مشرقی
    در این پژوهش، تاثیر استحاله آستنیت باقیمانده به مارتنزیت بر رفتار سایشی چدن های سفید بررسی شده است. برای این منظور، رفتار سایشی یک نوع چدن سفید آلیاژی با ریزساختار آستنیتی-کاربیدی در مقایسه با چدن سفید معمولی با ریزساختار پرلیتی-کاربیدی مورد بررسی قرار گرفت. تست سایش با استفاده از روش پین روی دیسک در بار گذاری های 80، 100، 120 و140 نیوتن انجام شد. نتایج نشان می دهد که در بارگذاری های کمتر از 100 نیوتن در نمونه های چدن سفید آلیاژی، آستنیت باقیمانده پایدار بوده و در طی آزمون سایش در اثر تنش ها و نیروهای مکانیکی پدیده کار سخت شدن آستنیت باقیمانده اتفاق افتاده است ولی در بارگذاری های بیش از 100 نیوتن آستنیت باقیمانده به مارتنزیت تحول یافته است که باعث افزایش شدیدی در مقاومت به سایش چدن سفید آلیاژی شده است.
    کلید واژگان: چدن سفید, کاربید, پرلیت, مارتنزیت, آستنیت باقیمانده, رفتار سایشی
    Vahid Karami Dastenaee, Seyedsadegh Ghasemi Bnad Koki *, Masoud Mosallaeepoor, Alireza Mashreghi
    In this study, the effect of retained austenite to martensite phase transformation has been studied in conjunction with wear behavior of white cast irons. For this purpose, the wear behavior of an alloyed white cast iron with a carbide-austenite microstructure has been studied in comparison to that of conventional white cast iron with a pearlite-carbide microstructure. The wear tests were conducted by using pin on disk test method with loads of 80, 100, 120 and 140N. The results show that retained austenite is stable and also work hardened during wear test conducted with loads less than 100N in alloyed white cast iron samples, while, the retained austenite transformed to martensite after using loads greater than 100N. The retained austenite to martensite phase transformation has been associated with significant improvement in wear resistance in the alloyed white cast iron.
    Keywords: white cast iron, carbide, pearlite, martensite, retained austenite, wear behavior
  • M. N. Yoozbashi *, T. Hajiloo, E. Akbarzadeh, S. Yazdani
    Terms of service of the steels with retained austenite in the microstructure, is severely depended on the stability of austenite during the course of deformation. The present work aims to evaluate the mechanical stability of austenite in nanostructured, carbide free bainitic steels during tensile testing and cold rolling process. To achieve the microstructure with retained austenite, the steel with chemical composition of (in wt.%) 0.76C-1.95Si-1.4Mn-0.12Ni-0.24Mo-0.69Al isothermally transformed at temperatures of 200, 250 and 300°C for 6, 16 and 72 hours, respectively, after austenitizing at 950°C for 30 min. Austenite stability was evaluated by means of microhardness testing, x-ray diffraction pattern analysis and color metallography. Further study was carried out by comparing the incremental work hardening exponent obtained from the stress-strain curve. According to the results, austenite transforms into martensite in a progressive manner; blocky austenite at the early, but filmy austenite at the later stage of deformation. Samples transformed at the 300 °C have a good capability of retained austenite to martensite transformation. This is as a result of the higher mechanical stability of the austenite in this microstructure.
    Keywords: Mechanical stability, Retained Austenite, Tensile testing, Cold rolling, Nano bainite
  • A. Mostafapour, A. Ebrahimpour *
    In this paper, a 0.2 C–1.6 Mn–1.5 Si wt. % TRIP-aided cold-rolled steel sheet was fabricated and the optimal heat treatment conditions (Intercritical Annealing “IA” and Bainitic Isothermal Transformation “BIT”) were investigated to maximize the volume fraction and stability of the retained austenite. The effects of temperature on IA (770, 790 and 810 ºC) and BIT (330, 350 and 370 ºC) were studied via optical microscopy, SEM and XRD. Its tensile properties and formability were also evaluated. It is obtained that under conditions of 790 ºC /330 ºC and 770 ºC /350 ºC, the maximum and minimum amounts of the retained austenite resulted in a microstructure. Also, for the case which heat treated under 790 ºC /330 ºC condition obtained the best formability by showing the highest elongation ( more than 40%) and the case that heat treated under 810 ºC /350 ºC condition had the highest tensile strength (more than 800 MPa). The cases with the maximum (12.1 %) and minimum (8.1 %) volume fraction of the retained austenite were chosen to investigate the effect of initial microstructure on weldability of TRIP steels. Therefore these cases were joined by friction stir spot welding process under the same welding parameters. According to the microstructural observations, four different zones determined in the welding region: stir zone, thermomechanically affected zone and high and low temperature heat affected zones.
    It is obtained that the steel with higher amount of the retained austenite in initial microstructure shows better mechanical properties before and after FSSW process because of higher amount of the retained austenite which causes TRIP effect.
    Keywords: TRIP steel, Friction stir spot welding, Heat treatment, Retained austenite, microstructure
  • بهنام مکاریان خوزانی، کامران امینی*، حمید غیور
    عملیات زیرصفر، عملیات تکمیلی است که بر روی انواع فولادهای ابزار، فولادهای کربن دهی شونده، تندبر، با هدف بهبود مقاومت سایشی و سختی انجام میگردد. در این پژوهش تاثیر عملیات زیر صفر عمیق بر روی رفتار سایش سرد، سختی و ریزساختار فولاد گرم کار1.2344 مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور نمونه ها پس از پیشگرم در دمای C◦800 به مدت 20 دقیقه و سپس عملیات آستنیته در دمای C◦1050 به مدت زمان 50 دقیقه در روغن کوئنچ گردیدند. برای بررسی تاثیر عملیات زیرصفر، بعضی از نمونه ها تحت عملیات زیرصفر در محیط نیتروژن مایع به مدت 24 ساعت قرار گرفتند. نتایج نشان داد، میزان آستنیت باقیمانده از 8% در نمونه کوئنچ به میزان بسیار کم در نمونه زیرصفر شده می رسد. همچنین نتایج نشان داد که عملیات زیر صفر عمیق، منجر به افزایش سختی و افزایش مقاومت در برابر سایش به ترتیب به میزان 25% و 49% در مقایسه با نمونه کوئنچ- تمپر می گردد. دلیل بهبود سختی و مقاومت به سایش در نمونه های زیرصفر شده کاهش در مقدار آستنیت باقیمانده، رسوب کاربیدهای ریز و نانومتری، توزیع بهتر کاربیدها و افزایش درصد کاربید ها است. همچنین بررسی سطوح سایش حاکی از آن است که مکانیزم غالب سایش، چسبان و تریبوشیمیایی است و ذرات جداشده از سطح در نمونه زیرصفر شده ریزتر می باشند.
    کلید واژگان: آستنیت باقیمانده, سختی, عملیات زیر صفر عمیق, فولاد DIN1, 2344, مقاومت سایشی
    B. Mokarian Khozani, K. Amini *, H. Ghayour
    Deep cryogenic heat treatment is a conventional supplementary treatment are used on tool steels, carburized steel and high speed steel to improve their wear resistance and hardness. In this research, the effect of deep cryogenic treatment on the hardness, structure and wear resistance of 1.2344 hot work tool steel has been investigated. To perform heat treatment, the samples were preheated at 650°C for 20 minutes. The samples were then austenized at 1050 ºC for 50 min followed by oil quenching. To investigate the effect of deep cryogenic treatment, some specimens were placed under cryogenic treatment at -196 ºC for 24 hours. It can be conducted that deep cryogenic heat treatment eliminates the retained austenite from 15% in the quench samples to a percentage lower than the detection limit of the XRD technique in the deep cryogenic samples. The results of this research showed that cryogenic treatment leads to an increase in hardness and wear resistance levels by 25 % and 49 %, respectively, in comparison with the quenching tempering treatments. The deep cryogenic heat treatment eliminated retained austenite and increased the carbide percentage. Moreover, the deep cryogenic heat treatment made a more homogeneous carbide distribution with a more uniform particle size and some newly formed nano-sized carbides. These improvements increased the hardness and microhardness of the deep cryogenically treated samples. It was also clarified that the predominant wear mechanism is a combination of adhesive and tribo-chemical wear and the collected wear derbies of the cryogenically treated samples were more brittle and smaller.
    Keywords: Retained Austenite, Hardness, Deep Cryogenic Treatment, 1.2344 Steel, Wear Resistance
  • A. Mostafapour, A. Ebrahimpour *, T. Saied
    Transformation induced plasticity (TRIP) steels have a vast application in automotive industry because of their high strength, high ductility and hence excellent energy absorption capacity. These characteristics of TRIP steels are due to the existence of retained austenite in their microstructures in the ambient temperature, which transforms to the martensite phase during deformation. The microstructure of TRIP steel contains various phases and in the past-published studies mainly the volume fraction of retained austenite was investigated and there is not a quantitative comprehensive investigation about all phases in the microstructure of this steel. The main goal in this study is a comprehensive qualitative and quantitative investigation in various phases of TRIP steel microstructure. Therefore, a TRIP steel with chemical composition of 0.2C 1.43Si 1.5Mn was produced and its complicated microstructure which contained ferrite, bainite, martensite and retained austenite was investigated using X-Ray Diffractometry (XRD), optical microscopy (OM), field emission scanning microscopy (FE-SEM) and Electron backscatter diffraction (EBSD). The OM and FE-SEM results were used only to qualitative studies and identification of the morphologies of the phases but the EBSD results and functions were used to qualitative and quantitative studies. The volume fractions of retained austenite, ferrite涨꞊ and martensite phases were calculated and the amounts of 11%, 82% and 7% were obtained, respectively. The volume fraction of retained austenite was also measured with XRD and the amount of 14.3% was obtained.
    Keywords: TRIP steel, XRD, FE, SEM, EBSD, Retained austenite
  • سیما ترکیان، علی شفیعی، محمدرضا طرقی نژاد، مرتضی صفری
    در این پژوهش تاثیر زمان عملیات زیر صفر روی رفتار تریبولوژیکی و ریزساختار فولاد سخت شونده سطحی 5120AISI ، مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور نمونه های دیسکی شکل در دمای 920 درجه سانتی گراد به مدت 6 ساعت کربن دهی و در هوا خنک شدند و پس از آستنیته کردن درروغن سرمایش شدند؛ سپس بلافاصله پس از سرمایش و سنباده زنی، نمونه ها به مدت 1، 24، 30 و 48 ساعت در نیتروژن مایع نگهداری شدند و در دمای 200 درجه سانتی گراد به مدت 2 ساعت بازگشت شد. آزمون سایش به روش گلوله روی دیسک با استفاده از ساچمه کاربید تنگستنی با دو بار 80 و 110 نیوتن انجام شد. به منظور مشاهده کاربید ها از محلول کلرید مس (5 گرم)+ هیدروکلریک اسید (100 میلی لیتر) + اتانول (100 میلی لیتر) استفاده شد. سختی نمونه ها به روش ویکرز با بار 300 نیوتن قبل و بعد از بازگشت اندازه گیری شد. درصدآستنیت باقی مانده از روش تفرق اشعه X محاسبه شد؛ میزان آستنیت باقی مانده در نمونه CHT، 8 درصد، 1DCT، 4 درصد و در بقیه ی نمونه ها به میزانی کاهش یافته است که در الگوی پراش پیکی مشاهده نشد. نتایج نشان داد که عملیات زیر صفر عمیق منجر به افزایش سختی در تمام نمونه ها شده و میزان مقاومت سایشی در نمونه ها در هر دو بار اعمالی 80 و 110 نیوتن، در زمان های 1 و 24 ساعت نسبت به نمونه عملیات زیر صفر نشده افزایش و در نمونه های 30 و 48 ساعت عملیات زیر صفر شده کاهش یافته است؛ به گونه ای که نمونه ی 48 ساعت عملیات زیر صفر شده دارای کمترین مقاومت سایشی است. علت افزایش سختی نمونه ها به دلیل کاهش میزان آستنیت باقی مانده در اثر عملیات زیر صفر عمیق و دلیل کاهش مقاومت سایشی نمونه ها پس از 24 ساعت، رشد کاربید ها و توزیع غیریکنواخت آن در ریز ساختار و در نتیجه ضعیف شدن زمینه بوده است؛ بنابراین مدت زمان 24 ساعت عملیات زیر صفر عمیق بر فولاد 5120 زمانی بهینه است.
    کلید واژگان: عملیات زیر صفر عمیق, آستنیت باقی مانده, سختی, مقاومت سایشی, کاربید
    S. Torkian, A. Shafyei, M.R. Toroghinejad, M. Safari
    In this paper the effect of deep cryogenic treatment time on microstructure and tribological behavior of AISI 5120 case hardennig steel is studied. The disk shape samples were carburized at 920 ◦C for 6 hours and air cooled; after austenitizing, the samples were quenched in oil.Then immediately after quenching and sanding, the sample were kept in liquid nitrogen for 1, 24, 30 and 48 h and then tempered at 200 ◦C for 2 hours. The wear test was done by ball on disk method using of WC ball at 80 and 110 N load. For characterization of carbides, the etchant solution of CuCl2 (5 gr)ᰩ (100 mL) ethanol (100 mL) was used. The hardness of samples before and after of tempering was measured by vicers method at 300 N load.. The amount of retained austenite was measured by X Ray Diffraction method. For 1DCT and 24DCT samples it was about 8% and 4%; in the other samples, the retained austenite peal was so decreased that it was not visible. The result showed that the hardness increases by deep cryogenic treatment in all speciments. While wear resistance increases in 1DCT and 24DCT samples, it decreases for 30DCT and 48DCT samples in compare with Conventional heat treatment (CHT) sample in both applied loads, such that , 48DCT sample has the least wear resistance. The cause of increament of hardness is due to reduction in amount of retained austenite as a result of deep cryogenic treatment and decreasing in wear resistance after 24 hour, is due to carbide growth and nonhemogenuse distribution in microstructure and then weakening of matrix. So the 24 hour deep cryogenic treatment was the best optimal for AISI 5120 steel.
    Keywords: Deep cryogenic treatment, Retained austenite, Hardness, Wear resistance, Carbide
  • سعید جبارزارع، ایمان خیراللهی حسین آبادی، سید مسعود صهری، رسول قاسمی، محمد کویتی، ابراهیم شکرانه
    به منظور بررسی تاثیر عملیات تمپر بر تغییرات ریزساختاری وخواص مکانیکی فولاد زنگ نزن سوپر مارتنزیتی13%Cr، نمونه ها در محدوده دمایی°C720-520و محدوده زمانی 10-3 ساعت تمپر، سپس سرد شدن در هوا انجام گرفته است. پس از عملیات حرارتی، ارزیابی خواص مکانیکی بوسیله آزمون های کشش و سختی وبررسی ریزساختار به روش میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی و همچنین ارزیابی میزان آستنیت باقیمانده، توسط پراش اشعهXبرروی نمونه ها انجام گرفت. نتایج نشان داد خواص مکانیکی مطلوب با عملیات آستنیته در°C1050 به مدت 1 ساعت، کوئنچ در آب و عملیات تمپر در °C600به مدت 3 ساعت و سرد شدن در هوا بدست می آید.
    کلید واژگان: فولاد زنگ نزن سوپر مارتنزیتی, تمپر, خواص مکانیکی, آستنیت باقیمانده
    Saeeid Jbarzare, Iman Kheirollahi, Hoseinabadi, S. M. Sehri, Rasol Ghasemi, M. Kuwaiti, E. Shokraneh
    The samples wear tempered at 520-720 °C for 3-10 h and air cooling to investigate the effect of tempering treatment on microstructural evolution and mechanical properties of13%Cr SuperMartensitic Stainless Steel. After heat treatment, hardness and tensile strength tests were performed for investigation of mechanical properties. Moreover, optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM) were performed for investigation of microstructure observations. X-Ray diffraction (XRD) was carried out to measure of austenite retained in the samples. The results indicated that the optimization of mechanical properties were achieved by austenitizing treatment at 1050 °C for 1 h and water quenching and then tempering treatment at 600 °C for 3 h with air cooling.The results indicated that the optimization of mechanical properties were achieved by austenitizing treatment at 1050 °C for 1 h and water quenching and then tempering treatment at 600 °C for 3 h with air cooling.The results indicated that the optimization of mechanical properties were achieved by austenitizing treatment at 1050 °C for 1 h and water quenching and then tempering treatment at 600 °C for 3 h with air cooling.
    Keywords: Super Martensitic Stainless Steel, Tempering, Mechanical Properties, Retained Austenite
  • اثر ریزساختار بر رفتار سایشی گلوله های آسیاب از جنس چدن پرکروم
    نیما عزیزی، مجید عباسی، سید محمد علی بوترابی
    Effect of Microstructure on the Wear Behavior of High Cr Cast Iron Grinding Balls
    Nima Azizi, Majid Abbasi, Seyed Mohammad Ali Boutorabi
    Effects of microstructure on the wear resistance of high chromium cast iron grinding balls were investigated. For this porpoise, 40mm diameter cast balls were selected and austenitized in the temperature of 900, 950 and 1000°C, for 100 and 180 min and then all samples were tempered in 200°C for 120min. The microstructural studies and phase analysis were carried out with SEM, optical microscope equipped with image analysis and XRD. In addition, hardness measuring was conducted by vickers method and also wear behaviors were examined using a pin on disk instrument and abrasive wheel. The results showed that as cast microstructure had austenitic dendrites and eutectic cells. After heat treatment cycles, more austenite converted to martensite and secondary carbides precipitate in matrix that its transformations are more related to austenitzing temperatures. It is recognized that maximum hardness can be achieved in 950°C, but optimum wear resistance can be obtained in 900°C that has lower retained austenite and has low carbon martensite.
    Keywords: Grinding Ball, High chromium cast iron, Retained austenite, Wear
  • میثم نقی زاده، حامد میرزاده*
    تحولات ریز ساختاری در حین عملیات آنیل فولاد زنگ نزن آستنیتی 304 پس از نورد سرد مورد ارزیابی قرار گرفت و مشخص شد که سه مرحله مجزا وجود دارد که شامل بازگشت مارتنزیت به آستنیت، تبلور مجدد آستنیت باقی مانده و رشد دانه می باشد. بازگشت مارتنزیت به آستنیت منجر به تولید ساختار فوق ریزدانه شد. با این وجود، تبلور مجدد آستنیت باقی مانده، تشکیل ساختار هم محور را به تاخیر انداخت و سبب شد که دانه های ریز آستنیت بازگشت یافته نیز رشد کنند و ریزساختاری با متوسط اندازه دانه بین 1 تا 2 میکرومتر به دست آمد. بررسی خواص مکانیکی نشان داد که بازگشت مارتنزیت به آستنیت و تولید ساختار ریزدانه منجر به افزایش چشمگیر استحکام نهایی به میزان 40 درصد می شود. همچنین ادامه آنیل برای انجام تبلور مجدد در آستنیت باقی مانده برای تولید ساختار هم محور نهایی منجر به کاهش استحکام و بهبود انعطاف پذیری می گردد. به این شکل می توان ریزساختار و خواص مکانیکی فولادهای زنگ نزن آستنیتی را تحت کنترل قرار داد.
    کلید واژگان: مارتنزیت کرنشی, بازگشت مارتنزیت, آستنیت باقیمانده, خواص مکانیکی
    Meysam Naghizadeh, Hamed Mirzade *
    Microstructural evolution during annealing of AISI 304 austenitic stainless steel following cold rolling was evaluated. It was revealed that three annealing stages are available: Reversion of martensite to austenite, recrystallization of the retained austenite, and grain growth. Reversion of martensite to austenite resulted to the development of an ultrafine grained microstructure. However, the recrystallization of the retained austenite postponed the formation of an equiaxed microstructure, during which, the fine austenite grains become coarser and a microstructure with average grain size between 1 and 2 µm was obtained. Evaluation of mechanical properties revealed that the reversion of martensite to austenite and the resultant grain refinement enhanced the tensile strength by 40%. Moreover, further annealing for the occurrence of the recrystallization in the retained austenite to obtain an equiaxed microstructure resulted in the decline of tensile strength and enhancement of ductility. In this way, it is possible to control the microstructure and mechanical properties of austenitic stainless steels.
    Keywords: Strain-induced martensite, Martensite reversion, Retained austenite, Mechanical properties
  • عبدالله شیرعلی، عباس هنربخش رئوف، سهیلا بزاز بنابی
    مقدار معین آستنیت باقی مانده، انعطاف پذیری فولادها را به دلیل پدیده TRIP در طول تغییرشکل پلاستیک، افزایش می دهد. یک روش برای دست یابی به مقدار قابل توجه آستنیت باقی مانده در فولاد، پارتیشن بندی کربن به آستنیت است که باعث پایدارسازی آستنیت در دمای اتاق می شود. عملیات حرارتی کوئنچ و پارتیشن بندی (Q&P) با استفاده از این روش، منجر به ریزساختاری شامل مارتنزیت و آستنیت باقی مانده پایدار شده بین صفحات مارتنزیت می شود و بنابراین ترکیب بهتری از استحکام و انعطاف پذیری را فراهم می کند. در این پژوهش، تاثیر پارامترهای فرایند Q&P (دمای کوئنچ، دمای پارتیشن بندی و زمان پارتیشن بندی) بر ریزساختار و کسر آستنیت باقی مانده یک فولاد کربن متوسط کم آلیاژ بررسی شده است. نتایج نشان داد که افزایش زیاد زمان پارتیشن بندی، موجب از بین رفتن تیغه های مارتنزیت و کاهش کسر آستنیت می شود. با افزایش دمای پارتیشن بندی، لایه های آستنیت باقی مانده ضخیم تر می شود و کسر حجمی آستنیت باقی مانده افزایش می یابد. از طرف دیگر، با افزایش دمای کوئنچ، غلظت کربن آستنیت باقی مانده به شدت افزایش می یابد.
    کلید واژگان: Q&, P, پارتیشن بندی, ریزساختار, آستنیت باقی مانده, مارتنزیت
    A. Shirali, A. Honarbakhsh Raouf, S. Bazzaz Bonabi
    Certain amount of retained austenite can increase ductility of steels because of the TRIP phenomenon during plastic deformation. One method for achieving this is partitioning of carbon into austenite to stabilize it at room temperature. The quenching and partitioning (Q&P) heat treatment leads to a microstructure consisting of martensite and stabilized retained austenite between martensite plates، which provides a better combination of strength and ductility. In this study، the effect of parameters of Q&P process (quenching temperature، partitioning temperature and partitioning time) on the microstructure and retained austenite volume fraction of a low alloy medium carbon steel was investigated. The results showed that the high increase in partitioning time causes the disappearance of martensite blades and reduction of austenite volume fraction. However، increasing of partitioning temperature made the retained austenite films become thicker and its volume fraction increase. On the other hand، by increasing the quenching temperature، carbon content of retained austenite increased sharply.
    Keywords: Equal Q, P, Partitioning, Microstructure, Retained Austenite, Martensite
  • عبدالله شیرعلی، عباس هنربخش رئوف، سهیلا بزاز بنابی

    فرایند سرمایش سریع و بخش بندی (Q&P)، یک عملیات حرارتی جدید برای تولید نسل سوم از فولادهای پیشرفته ی استحکام بالا و بر اساس نفوذ کربن از فاز مارتنزیت به فاز آستنیت باقی مانده است. به کارگیری این فرایند برای فولادهای مختلف، منجر به ایجاد ترکیب جالب توجهی از خواص مکانیکی شامل استحکام بالا همراه با انعطاف پذیری خوب می شود. استفاده از این فرایند در صنعت خودرو باعث عمل کرد مکانیکی بهتر، امنیت بالاتر و کاهش وزن و هزینه های تولید می شود. در این تحقیق، یک فولاد پرکربن کم آلیاژ با این فرایند عملیات حرارتی شد و ریزساختار و خواص مکانیکی آن بررسی شد. نتایج نشان دادند که ریزساختار فولاد سریع سرد و بخش بندی شده، شامل آستنیت پایدار شده ی غنی از کربن و مارتنزیت تخلیه شده از کربن است که با هم باعث افزایش استحکام فولاد به ازای انعطاف پذیری قابل قبول می شود. انجام فرایند سرمایش سریع و بخش بندی، باعث افزایش کسر فاز آستنیت باقی مانده و افزایش سختی فولاد شد. فرایند شکست در نمونه ی تولیدی به این روش، از نوع شکست ترد و سطح شکست به شکل شبه کلیواژ بود.

    کلید واژگان: کوئنچ, پارتیشن بندی, آستنیت باقیمانده, مارتنزیت
    Abdollah Shirali, Abbas Honarbakhsh Raouf, Soheila Bazzaz Bonabi

    The quenching and partitioning (Q&P) process is a new heat treatment cycle to produce the third generation of advanced high strength steels based on diffusion of carbon from martensite to retained austenite phase. The application of this process for various steels leads to a remarkable combination of mechanical properties including high strength and good ductility. Using this process in automotive industry causes better mechanical performance, greater car safety, weight saving and cost reduction. In this study, a low alloy high carbon steel has been subjected to Q&P process and its microstructure and mechanical properties have been investigated. The results showed that the microstructure of the quenched and partitioned steel contains carbon-enriched stabilized austenite and carbon-depleted martensite resulting in increasing the strength of steel with an acceptable ductility. Conducting Q&P heat treatment caused the retained austenite content and the hardness of steel to increase. Fracture in specimens treated by Q&P process was of brittle type and their fracture surface was considered to be quasi-cleavage.

    Keywords: quenching, partitioning, retained austenite, martensite
  • عبدالله شیرعلی*، عباس هنربخش رئوف، سهیلا بزاز بنابی، محمد ابراهیم حسنی، مهدی کرم
    محدودیت ها روی مصرف سوخت و ایمنی در صنعت خودرو منجر به توسعه فولادهای استحکام بالای پیشرفته (AHSS) وبهبود استحکام و داکتیلیته شده است. به طوری که یکی از جدیدترین و امیدوارکننده ترین عملیات حرارتی ها برای توسعهAHSS، فرایند کوئنچ و پارتیشن بندی (Q&P) است. انجام این فرایند جدید در دماها و زمان های مختلف، منجر به ترکیب جالب توجهی از خواص مکانیکی شامل استحکام بالا همراه با داکتیلیته خوب می شود. در این تحقیق، تغییرات خواص مکانیکی در اثر تغییر دما و زمان پارتیشن بندی روی فولاد 5142.1 بررسی شده است. نتایج نشان داد که انجام فرایند Q&P روی فولاد باعث افزایش شدید سختی می شود. افزایش زمان و همچنین دمای پارتیشن بندی باعث کاهش سختی و افزایش ازدیاد طول می شود. با افزایش زمان پارتیشن بندی، استحکام کششی ابتدا افزایش و سپس کاهش می یابد و افزایش دمای پارتیشن بندی، باعث کاهش استحکام و افزایش ازدیاد طول و داکتیلیته می شود.
    Abdollah Shirali*, Abbas Honarbakhsh Rauf, Soheila Bazzaz Bonabi, Mohammad Ebrahim Hasani, Mahdi Karam Abyan
    Safety، economical and environmental problemsin automotive industry are leading to the development of advanced high strength steels (AHSS) with improved mechanical properties. One of the newest and most promising heat treatments for the production of AHSS is quenching and partitioning (Q&P) process. The application of this new process in various times and temperatures leads to interesting combinations of mechanical properties including high strength and good ductility. In this study،variations of mechanical properties influenced by variation of partitioning time and temperature on 1. 5142 steel was investigated. The results showed that application of Q&P process on the steel causes severe increasing of hardness. Increasing of partitioning time and also temperature leads to decreasing of hardness and increasing of elongation. With increasing of partitioning time، tensile strength initially increases and then decreases،However، increasing of partitioning temperature leads to decreasing of strength and increasing of elongation and ductility.
    Keywords: Q, P, partitioning, retained austenite, strength, elongation
  • بررسی رفتار سایشی زره های دیواره ی آسیای سنگ آهن
    روزبه عشقیان، مجید عباسی *، مجتبی جواهری، بهیار طالبی پور، ماهان فیروزبخت، احمد قاسمیان
    Investigation of wear behavior of shell liner in iron ore grinding mill
    Roozbeh Eshghian, Majid Abbasi *, Mojtaba Javahery, Behyar Talebipour, Mahan Firoozbakht, Ahmad Ghasemian
    In the present paper, the wear behavior of Chadormalu Industrial Complex grinding mill shell liners is investigated. Metallurgical and tribological studies were done on the well-worn liners of a semiautogenous grinding mill (SAG mill). The wear pattern of different area of liner, hardness, and microstructure changes caused by wear, were evaluated by means of visual inspection, optical and scanning electron microscopes and hardness measurements. Results indicated that wear volume was different along the liner length. The maximum wear loss happened in the lifter area where the grinding mill charges fell on. In addition the microstructure and hardness of the lifter of liner from the initial surface to interior depth have meaningful differences that can be intensified the wear rate. Simultaneously studies of worn surfaces and microstructure showed that the retained austenite in martensitic matrix reduced the wear resistance of liner because of transformation of retained austenite to martensite which lead to formation and propagation of cracks as well as acting the abrasive wear mechanisms such as microcutting. On the other hand, martensitic plates are origins of fatigue cracks. The results demonstrate that impact-abrasive and fatigue mechanisms are the dominate wear mechanisms.
    Keywords: Grinding Mill Liner, Wear Mechanism, Impact-Abrasive Wear, Fatigue Wear, Retained Austenite
  • H. Moosalu, A. Noori Teymorlu, N. Parvini Ahmadi, S. Yazdani
    This study was conducted in order to investigate the influence of plastic deformation on the transformation of retained austenite in a TRIP steel with a high content of Al and a low content of Si. To the aim, appropriate treatments were used to produce the starting material (TRIP steel). The microstructure of the obtained steel was composed of bainite and phases including ferrite and retained austenite. Afterwards, 40 % plastic deformation was applied to the starting material using a rolling machine. Microhardness test, microstructural investigations and determination of volume fraction of retained austenite by x-ray diffraction method before and after 40% cold work demonstrated that the volume fraction of retained austenite in the starting material was decreased as the plastic deformation was increased. During the plastic deformation, large grains of retained austenite were transformed to martensite while the small ones tended to be stable.
    Keywords: TRIP steel, Retained Austenite, Transformation
  • مکانیزم سایش در چدن های نشکن آستمپر شده کاربیدی (CADI)
    حسین موقنیان، حسن ثقفیان، محمد علی بوترابی
    Wear Mechanism in Carbidic Austempered Ductile Irons (CADI)
    H.Mooghenian, H.Saghafian, M.A.Butorabi
    The wear mechanism of carbidic austempered ductile iron (CADI) were studied in the present work using a pin-on-disk wear test machine. The carbide formed using the metallic chiller during casting process and The samples austempered at (375ºC, 325ºC, 275ºC) for (2,20,60 Min). Results showed that the wear resistance increased with decreasing austempering time (up to 2min) at the low applied load of 8 N, while at the higher applied load the increase wear resistance was resulted from applying a longer austempering time (60 min). If was also found that the wear resistance increased with decreasing austempering temperature (until 275ºC) at all of the applied load. Result of Weight loss and structure of samples in austempering times and temperatures and seeing of wear surface, worn surface and wear debris of samples showed that in applied loads and sliding times, various mechanism will exhibit include adhesive, abrasive, fatigue, oxidative and lamination.
    Keywords: CADI, austempering, wear mechanism, carbide, retained austenite
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال