مقایسه خواص کششی و نرخ کارسختی فولاد زنگ نزن آستنتی 304 ریزدانه و درشت دانه

در این پژوهش تاثیر اندازه دانه بر روی خواص کششی و رفتار کارسختی فولاد زنگ نزن آستنیتی 304 مورد بررسی قرار گرفت. به منظور دستیابی به این هدف، عملیات ترمومکانیکی با اعمال 75 درصد نورد سرد بر روی ورق اولیه فولاد زنگ نزن آستنیتی و به دنبال آن آنیل در دو دمای °C 1000 و 750 به منظور تولید ورق هایی با دو ریزساختار ریزدانه و درشت دانه انجام شد. میانگین اندازه دانه از μm 25 در نمونه اولیه به μm 93/1 در نمونه آنیل شده در دمای °C 750 و زمان min 90 (نمونه ریزدانه) کاهش یافت. همچنین  میانگین اندازه دانه در نمونه آنیل شده در دمای °C 1000 و زمان min 90 به μm 52/35 (نمونه درشت دانه) افزایش یافت. بررسی های ریزساختاری با استفاده از پراش اشعه ایکس و میکروسکوپ نوری انجام شد. آزمایش کشش نیز در سه جهت صفر، 45 و 90 درجه نسبت به جهت نورد بر روی نمونه ها انجام شد. مطابق نتایج این تحقیق، مقادیر استحکام تسلیم در سه نمونه اولیه، ریزدانه و درشت دانه به ترتیب 405، 733 و MPa 305 بدست آمد. اما درصد ازدیاد طول تا شکست  از 73 درصد در نمونه اولیه به 52 درصد در نمونه ریزدانه کاهش یافت. با بررسی رفتار کارسختی این فولاد، سه مرحله کارسختی یعنی؛ افت شدید تا رسیدن به یک مقدار حداقل، افزایش بعدی تا رسیدن به یک مقدار حداکثر و در نهایت افت نهایی تا شروع گلویی شدن در هر دو نمونه ریزدانه و درشت دانه مشاهده شد. نرخ کارسختی dσ/dε نمونه درشت دانه به دلیل بالاتر بودن نرخ استحاله آستنیت به مارتنزیت در این نمونه، بیشتر از نمونه ریزدانه بدست آمد.