الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.
قیمت
قیمت این مقاله: 25000 تومان
(ایران ترجمه - irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره
۲۳
کد مقاله
MTL023
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
تاثیر مس آلیاژی بر روی نرمی(چکش خواری) گرم فولادهای میکروآلیاژی C-Mn-Al و Ti-Nb
نام انگلیسی
INFLUENCE OF Cu ALLOYING ON HOT DUCTILITY OF C-Mn-Al and Ti-Nb MICROALLOYED STEELS
Continuous casting, hot ductility, precipitation, copper, microalloyed steel, tensile test
مرجع به فارسی
دانشگاه اولو، دپارتمان مهندسی مکانیک، فنلاند
انستیتو تحقیقات فلز، هلند
مرجع به انگلیسی
University of Oulu, Department of Mechanical Engineering, Oulu, Finland, Institute for Metals Research, Netherlands
کشور
فنلاند – هلند
تاثیر مس آلیاژی بر روی نرمی (چکش خواری) گرم فولادهای میکروآلیاژی C-Mn-Al و Ti-Nb
چکیده
یک اثر مفید مس بر روی چکش خواری گرم در فولادهای میکروآلیاژی Ti-Nb در محدوده دمای ۸۰۰-۱۲۰۰ درجه سانتی گراد با نرخ سرعت سرد سازیC/so0.4 مشاهده می‌شود که این تاثیر در سرعت سرد سازی C/so4 دیده نمی شود. بر این اساس، رسوبات شامل Nb و Ti معرفی می شوند که در آنها اندازه ذرات حاوی مس هنگامی که با سرعت C/so0.4 سرد میگردند درشتتر می‌باشند. در عین حال، رسوبات حاوی مس نیز مشاهده نمی‌شوند. در فولاد C-Mn-Al، هیچ تاثیری از مس بر روی نرمی(چکش خواری) گرم ثبت نشده است ولی ذرات CuS شناسایی شدند. دو سازوکار یا مکانیزم برای توضیح تاثیر مثبت مس بر روی فولاد میکروآلیاژی پیشنهاد شده است. اولین مکانیزم آن است که اتمهای مس در محلول جامد بر روی اکتیویته یا فعالیت C و N ، مشابه با اثر مشاهده شده از Si تاثیر می‌گذارند و افزایش رسوب در دمای بالا را بوجود می‌آورند و دومین مکانیزم آن است که اتمهای مس طول عمر تهیجاها تولید شده به وسیله کرنش، به کمک تشکیل کمپلکسهای تهیجا – Ti-Nb ، را طولانی نموده و بدین وسیله رسوبها درشت می‌شوند.
هنگامی که آهن قراضه در فولاد سازی به عنوان ماده اولیه استفاده می شود عناصر ناخواسته مانند مس در فولاد باقی می‌مانند، علت این پدیده آن است که آنها نمی‌توانند به وسیله سرباره در فرآیندهای معمول و طبیعی فولادسازی اکسیده و خارج شوند. به غیر از این ، مس همچنین به عنوان عنصر آلیاژی در برخی از درجه های فولاد استفاده می‌شود. مس علت اصلی حالت کمی یا شکنندگی گرمایی است هنگامی که دما در محدوده ۱۱۰۰-۱۲۰۰ درجه سانتی گراد است فاز غنی از مس تحت شرایط اکسیدی از آهن ، مایع است و گرایش به نفوذ در سرتاسر مرزدانه ها را دارد که موجب ترکهای سطحی در حین عمل نورد بعدی می شود.
علاوه بر این ، مس به عنوان علت ترکهای سطحی در فرآیند ریخته گری پیوسته گزارش می شود.[۱,۴] مطالعات زیادی در مورد تاثیر ترکیب بر روی چکش خواری گرم و ترکهای عرضی در دو دهه اخیر گزارش شده است. با این وجود ، تحقیقات اندکی در خصوص مس انجام شده است. Hannerz[5] تاثیر مس را تا حد ۱% بر روی چکش خواری گرم فولادهای ورقه ای C-Mn مطالعه کرد، ولی هیچ اثر معنی داری را پیدا نکرد. این آزمایشات در اتمسفر آرگون بعد از گرمایش محلول (سختی محلولی) انجام شد. Matsuoka[6] و دیگران هم تاثیرات مس و قلع را در فولادهای Mn0.27%- C0.02-0.15% در محیط و اتمسفر خنثی آزمایش کردند و فهمیدند که دو عامل اضافه شده مس و قلع، به دلیل جدایش قلع در مرزدانه های آستنیت و افزایش اختلاف استحکام بین آستنیت و فریت پرویوتکتوئید، چکش خواری گرم را بدتر می کنند. تحقیقات انجام شده به وسیله [۷]Shaker نشان می‌دهد که مس سبب بدتر شدن چکش خواری گرم می شود چون که ضخامت لایه فریت در مرزدانه های آستنیت و رسوب سولفیدی افزایش می یابد. در تحقیقات اخیر به وسیله Mintz و دیگران[۸] اثر اکسید شدن به طور مفصل مشاهده می شود. هر دو فولاد C-Mn-Al و C-Mn-Nb-Al شامل مس و/ یا نیکل تا حد ۰٫۵% بررسی شدند. بر این اساس، مشخص شد که تنها در حالتی که نمونه های کششی دوباره ذوب می شوند و در هوا سرد میگردند، اثر مهم زیانبار مس بر روی چکش خواری گرم بر جای خواهد ماند و بر این اساس، می‌توان با اضافه نمودن یک مقدار مساوی نیکل از آن جلوگیری بعمل آورد. علاوه بر این، پیشنهاد مطرح شده بر این مبنا استوار نیست که لایه غنی از مس ذوب شده در طول مرزدانه های آستنیت نفوذ نموده، بلکه رسوب از سولفیدهای مس ریز و اکسی سولفیدها در مرزها اتفاق می افتد. برای این که مکانیزم مس بیشتر آشکار گردد، تاثیر آن بر روی چکش خواری گرم در منطقه و محدوده آستنیت در فولادهای C-Mn-Al و C-Mn-Ti-Nb مورد بررسی قرار گرفت.
فولادهای میکروآلیاژی مس چکش خواری
آزمایشی تجربی
فولادهای C-Mn-Al دارای‌یک ترکیب پایه ۰٫۱C-0.23Si-0.5Mn-0.043Al–0.006N(Wt%) با ۰٫۵% یا ۰٫۱% مس می‌باشند. دو درجه فولاد میکروآلیاژی Ti-Nb گرم شده آزمایشگاهی ۰٫۱C-0.4Si-1.5Mn-0.015Ti-0.03Nb-0.005N بدون مس (در این جا فولاد TiNb کد گذاری شده ) و با ۰٫۳۰% مس (با فولاد CuTiNb کدگذاری شده ) مورد آزمایش قرار گرفت.
یک شبیه ساز ترمومکانیکی Gleeble 1500 برای تعیین چکش خواری گرم استفاده می‌شود که به عنوان یک کاهش یا افت در منطقه (RA) در آزمایش کششی تعریف می شود. نمونه‌های آزمایش کششی میله هایی به طول ۱۲۰mm و قطر ۱۰mm هستند. نمونه ها با نرخ و سرعت C/so 25 با گاز محافظ آرگون تا دمای ذوب گرم می شوند در حالی که یک طول ۱۵-۲۰mm در قسمت میانی نمونه به وسیله یک لوله سیلیسی شکافدار به طول ۶۰mm نگه داشته می‌شود. بعد از آن نمونه ها خیلی سریع با سرعتهای C/so4 و C/so0.4 ( 200 درجه سانتی گراد بر دقیقه و۲۵ درجه سانتی گراد بر دقیقه) تا دمای آزمایش سرد می‌شوند و در این دما به مدت ۱۵ ثانیه نگه داشته می شوند و سرانجام با یک سرعت کرنش ۱- ۰٫۰۰۰۵S تا شکست کشیده می‌شوند. آزمایشها دو یا سه بار در دماهایی بین۸۰۰-۱۲۰۰ درجه سانتی گراد تکرار می شوند و مقدار میانگین RA در هر دما استفاده می‌شود.
کپی‌های کربن از نمونه‌های واقع شده در نزدیک ناحیه شکست جمع‌آوری شده و بوسیله محلول الکل نایتال ۲% (natal alcohol) حک میگردند. نمونه‌های بدست آمده بوسیله انرژی الکترون فیلترشده، میکروسکوپ الکترونی انتقال پویشی (Leo912) و ترکیب رسوبات بررسی شده و بوسیله ادوات متصل شده EDS مورد بررسی قرار می‌گیرند.
فولادهای میکروآلیاژی مس چکش خواری
نتایج
منحنیهای چکش خواری گرم
چکش خواری گرم فولادها در شکل ۱ هنگامی که منحنیهای RA به عنوان یک تابع از دمای آزمایش برای فولادهای C-Mn-Al و میکروآلیاژی رسم گردیده، نشان داده شده است.
ساختار رسوب
یک رسوب عمیق و شدید در نمونه های میکروآلیاژی در ۹۰۰ درجه سانتی گراد مشاهده می‌شود. تجزیه و تحلیل، حضور هر دوی Ti و Nb در ذرات با اندازه متوسط ۱۰ و ۱۵nm به ترتیب بعد از سرد کردن سریع و کند در فولاد TiNb، همانطور که در شکل ۲ نمایش داده شده است، را نشان می دهد. این روال نشان دهنده آن است که سرد کردن سریع، ماده حل شده بیشتری را برای رسوب کششی القایی در شبکه باقی گذاشته و این امرموجب چکش خواری بدتر می شود.
فولادهای میکروآلیاژی مس چکش خواری
بحث
در تشکیل کربونیتراتهای میکروآلیاژ در فولادهای میکروآلیاژی و AlN در فولادهای C-Mn-Al در دمای بالا چکش خواری گرم آستنیت به وسیله رسوب کنترل می شود.[۱,۸]سرعت سرد سازی اندک، زمان بیشتری را برای انتشار تامین می کند که این مساله منجر به درشت شدن دانه ها می شود و در نتیجه یک چکش خواری حاصل می‌آید. در فولادهای C-Mn-Al و C-Mn-Nb-Al حاوی مس، مس، هنگامی که در هوا سرد شود، یک اثر زیان بخش بر روی چکش خواری گرم دارد، ولی در اتمسفر خنثی این اثر کمتر مشاهده می‌شود. با وجود این ، بهبود اندکی در چکش خواری فولاد TiNb به وسیله اضافه کردن ۰٫۳% مس در آزمایشهای حاضر با گاز محافظ آرگون در سرعت سرد کردن پایین C/so0.4 مشاهده می شود که به نظر می رسد که اثر درشت شدن رسوبات Ti-Nb– شامل کربونیترات است که ظاهرا” در حین سرد کردن در دماهای بالاتر شکل می گیرند. هیچ ذراتی شامل مس در این فولاد پیدا نشده است. روال سرد سازی آهسته می تواند یک زمان طولانی تر را برای افزایش رسوب در دمای بالا تامین کند. بنابراین، تاثیر به دلیل افزودن مس در حین سرد کردن آهسته نسبت به سرد کردن سریع بیشتر واضح و آشکار است.
برخی محققان[۱۱-۱۴] پشنهاد کرده اند که فعالیت یا اکتیویته C و N به وسیله اتمهای ماده حل شده در آستنیت و در نتیجه سینتیک رسوب کربونیتراتها تاثیر می‌پذیرد. Akben و دیگران[۱۳] روال تاخیر و کند شدن رسوب TiC در فولادها را با افزایش غلظت Mn مشاهده کردند و Dong و دیگران[۱۴] نیز افزایش سرعت در رسوب Nb(C,N) به دلیل Si آلیاژی که هر دو به تغییرات اکتیویته های C و N در آستنیت کمک می کند را ثبت کردند. به طور مشابه، این رویه می‌تواند پیشنهاد شود که اتمهای مس می توانند اکتیویته C و N را تغییر دهند و سرعت نفوذ Nb و/ یا Ti به حدی برسانند که موجب افزایش رسوب TiNbCN شود. متاسفانه ، تاثیر متقابل پارامترهای Wagner احتیاج به محاسبات ترمودینامیکی دارد که برای آن پیش بینیهای کمی در حال حاضر موجود نیست.
فولادهای میکروآلیاژی مس چکش خواری
نتیجه گیری
اضافه کردن ۰٫۳% مس به طور مفید بر روی چکش خواری فولادهای میکروآلیاژی Ti-Nb در سرعت سرد سازی پایین C/so0.4 تاثیر می‌گذارد. در این مورد ذرات TiNbCN تشکیل شده درشت‌ترین اندازه را دارند. یک توضیح برای افزایش رسوب در دمای بالا ممکن است این باشد که اتمهای مس می‌توانند اکتیویته اتمهای Cو N را در آستنیت افزایش دهند. توضیح دیگر می‌تواند بر این اساس استوار باشد که اتمهای مس در محلول جامد می‌توانند طول عمر تهیجاهای ایجاد شده به وسیله کرنش، در حین آزمایش کشش برای تشکیل کمپلکسهای تهیجای- اتم Ti و Nb، را طولانی کنند که در پایان موجب برخی رسوبات درشت می شود. در فولادهای C-Mn-Al ، رسوب CuS می تواند در یک شکل درشت روی دهد، ولی این به نظر می رسد که رسوب AlN فاکتور مهمتری در مقایسه به این رسوب است.
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
