تاثیر دمای بازپخت بر ریزساختار و رفتار کارسختی فولاد AISI 4140 سه فازی

در این تحقیق نمونه‌های فولادی AISI 4140 در دمای 850 درجه سانتی‌گراد به مدت 60 دقیقه نرمال‌سازی شدند، سپس به مدت 3 دقیقه در دمای 720 درجه سانتی‌گراد نگهداری شدند و مستقیما به مدت 4 دقیقه به حمام نمک با دمای 400 درجه سانتی‌گراد منتقل شدند و پس از آن، نمونه ها در آب (25 درجه سانتیگراد) کوینچ شدند. در نهایت نمونه های سه فاز در دمای 250، 450 و 650 درجه سانتی گراد به مدت 90 دقیقه حرارت داده شدند. ریزساختار و خواص کششی به ترتیب توسط FE-SEM مجهز به آشکارساز EDS و  دستگاه تست کشش مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که ریزساختار نمونه تمپر شده در دمای 250 درجه سانتیگراد بینیت بالایی و مارتنزیت به همراه ذرات کاربید حاصل از تجزیه مارتنزیت است، در حالی که ریزساختار نمونه تمپر شده در دمای 450 درجه سانتیگراد بینیت و مارتنزیت پایین همراه با ذرات کاربید بود. با این وجود، در نمونه ای که در دمای 650 درجه سانتیگراد قرار گرفته بود، فازهای بینیت و مارتنزیت به طور کامل به کاربید تجزیه شدند. در مقایسه با نمونه تمپر نشده، نمونه ای که در دمای 250 درجه سانتی گراد قرار گرفته است، دارای استحکام تسلیم بالاتر، ازدیاد طول بیشتر و استحکام کششی نهایی کمتری بود. با افزایش درجه حرارت از 250 به 650 درجه سانتیگراد، استحکام تسلیم و استحکام کششی نهایی کاهش یافت در حالی که ازدیاد طول افزایش یافت. نتایج آزمون کشش نمونه‌های تمپر شده، رفتار کارسختی دو مرحله‌ای را نشان داد. در هر دو مرحله با افزایش درجه حرارت ضریب مقاومت (k) کاهش یافت. توان کار سختی (n) در مرحله اول فقط برای نمونه هایی که در دمای بالاتر از 250 درجه سانتیگراد تمپر شده بودند کاهش یافت، در حالی که در مرحله دوم، به طور مداوم برای همه نمونه های تمپر شده کاهش یافت.