بررسی ریزساختار، خواص مکانیکی و انبساط حفره فولاد پیشرفته استحکام بالا با رویکرد کاربرد در بدنه ی خودرو

در سال های اخیر با افزایش رقابت بین شرکت های خودروسازی و وضع قوانین دولتی مبنی بر کاهش بیشتر مصرف سوخت و به تبع آن الزام کاهش وزن خودرو، نسل سوم فولادهای پیشرفته استحکام بالا به دلیل استحکام کششی و شکل پذیری بهتر نسبت به نسل اول و هزینه کم تر نسبت به نسل دوم، بسیار مورد توجه صنعت خودرو قرار گرفته اند. در این پژوهش، نماینده ی جدیدی از نسل سوم فولادهای استحکام بالای پیشرفته، تحت عنوان 112HR طراحی، تولید و معرفی شده و خواص مکانیکی آن مورد بررسی قرارگرفته و با فولاد SAPH440 که در حال حاضر در صنعت خودرو داخلی و در قسمت کابین خودرو استفاده می شود، مقایسه گردیده است. آزمون کشش تک محوره در سه جهت نورد، عمود بر نورد و زاویه 45 درجه نسبت به نورد انجام شد. فولاد 112HR با استحکام کششی 1190 مگاپاسکال و ازدیاد طول 5/54 درصد و شاخص شکل پذیری بیش از 60 گیگا پاسکال درصد، خواص بهتری نسبت به  فولاد SAPH440 با استحکام کشش 450 مگا پاسکال و ازدیاد طول 43 درصد از خود نشان داده است. اما در آزمون کشش نمونه ی شیاردار و انبساط حفره که تنش سه بعدی است، فولاد 112HR عملکرد بدتری داشته است به گونه ای که میزان انبساط حفره فولاد SAPH440 نسبت به فولاد 112HR، حدود 76/3 برابر بیشتر بوده است. علت این اختلاف خواص استحاله ی آستنیت به مارتنزیت حین تغییر شکل در فولاد 112HR و کم بودن مقاومت برشی مارتنزیت است. تبدیل آستنیت به مارتنزیت توسط پراش اشعه ایکس و بررسی های میکروسکوپی نوری و الکترونی در فولاد 112HR تایید شد.