بررسی رفتار کششی غیرمتعارف فولاد کم آلیاژ کم کربن DIN 16MnCr5 در حالت دو فازی فریتی-مارتنزیتی در مقایسه با شرایط تمام مارتنزیتی

در این پژوهش، ریزساختارها و خواص مکانیکی فولاد کم آلیاژ 16MnCr5 DIN در حالت دوفازی فریتی-مارتنزیتی (با کسر حجمی مختلف مارتنزیت) در مقایسه با شرایط تمام مارتنزیتی مورد بررسی قرار گرفت. برای ایجاد ریزساختارهای دوفازی، نمونه های فولادی در دماهای میان بحرانی مختلفی از 740 تا C 840 به مدت 60 دقیقه حرارت داده شده و سپس در آب کوینچ شدند. برای ایجاد ریزساختار تمام مارتنزیتی، نمونه ها پس از آستنیته شدن در دمای C 900 به مدت 60 دقیقه، بلافاصله در آب کوینچ گردیدند. برای بررسی و مقایسه ریزساختار و خواص مکانیکی نمونه ها از میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به آنالیزگر EDS، پراش اشعه ایکس و آزمون های کشش و میکروسختی سنجی استفاده شد. نتایج متالوگرافی نشان داد با افزایش دمای آنیل میان بحرانی از 740 به C 840، کسر حجمی مارتنزیت (Vm) از 23 به 87% افزایش می یابد. مقایسه خواص مکانیکی نمونه های دوفازی نشان داد که با افزایش Vm از 23 تا 87%، رفتار کششی غیرمتعارفی در 73%= Vmایجاد شد به طوری که نمونه های دوفازی فریتی-مارتنزیتی در مقایسه با نمونه های تمام مارتنزیتی از قابلیت جذب انرژی (حاصل ضرب استحکام کششی در ازدیاد طول یکنواخت) به مراتب بالاتری برخوردار می باشند. این اصلاح شگرف در خواص مکانیکی نمونه های دوفازی ناشی از اثرات سخت گردانی متفاوت فازهای فریت و مارتنزیت در اثر برهمکنش بین آنها می باشد. با افزایش Vm از 23 تا 87%، میکروسختی مارتنزیت به طور پیوسته از 717 به HV10g 471 کاهش می یابد؛ در حالیکه میکروسختی فاز فریت در 73%= Vmبه پیک سخت گردانی خود می رسد.