مواد و ساخت پیشرفته

بر اساس آخرین مطالعات، یک رویکرد اصلی برای پیش بینی توسعه بافت تبلور مجدد استاتیک در طول بازپخت مواد کریستالی تغییر شکل یافته ارائه شده است. تبلور مجدد فرآیندی است که طی آن دانه های تغییر شکل یافته با مجموعه جدیدی از دانه­های بدون تغییر شکل جایگزین می­شوند که تا زمانی که دانه ­های اصلی به طور کامل مصرف شوند، هسته ­گذاری و رشد دانه­ های جدید ادامه دارد. ریزساختار به عنوان مجموعه‌­ای از زیر­دانه­ ها و دانه ­ها در نظر گرفته می­شود که اندازه و ویژگی­ های مرزی، میزان رشد آنها را تعیین می­کند.

پارامترهای ورودی مدل ارائه شده به طور مستقیم روی جهت­‌گیری­های ریزساختار تغییر شکل یافته و با استفاده از پراش الکترونی پراکنده شده اندازه­گیری می­شوند. ناهمسانگردی در خواص زیر­دانه باعث رشد رقابتی می ­شود که منجر به توسعه بافت تبلور مجدد می­ شود. این متد با استفاده از شبیه­سازی توسعه بافت تبلور مجدد استاتیک در فولاد زنگ نزن فریتی نورد گرم شده نشان داده شده است.

رایج ترین انواع فولادهای زنگ نزن فریتی عبارتند از انواع 1.4512 (409) و 1.4016 (430). نوع 1.4512 این فولادها برای جلوگیری از حساسیت جوشکاری، با استفاده از تیتانیوم پایدار شده است و به عنوان مثال، در سیستم­های اگزوز ماشین­ها استفاده می­شود. فولادهای زنگ نزن فریتی بیشتر به دلیل شکل­پذیری عالی شهرت دارند و آنها را در ظروف آشپزخانه و قطعات خودرو استفاده می­کنند. از آنجا که گریدهای زنگ نزن فریتی نیکل ندارند، به طور کلی هزینه آنها کمتر از گریدهای سری 300 است. البته هیچ کدام از این دو نوع فولاد زنگ نزن قابل عملیات حرارتی نیستند. این فولادها شامل حداکثر 0.15 کربن و حداقل 16 کروم است که از محافظت بسیار قوی در برابر خوردگی برخوردارند. این فولادها مقاومت خوردگی کمتر از فولادهای زنگ نزن آستنیتی و مقاومت بیشتری از فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی دارند.

پیش­بینی­های مدل با اندازه­گیری­های تجربی مطابقت خوبی دارد و امکان بررسی عمیق تشکیل بافت تبلور مجدد را فراهم می­کند. بر اساس این مدل، تمایزی بین اجزای بافت ایجاد می­شود که به دلیل شرایط مطلوب رشد از محل تغییر شکل قبلی می­باشد.

نتایج تحلیل این مدل نشان می­دهد بخش بالایی از جهت­گیری رشته­ای فاز α در حالت تبلور مجدد نتیجه غلبه آنها در ریز ساختار تغییر شکل یافته است تا اینکه به خاطر مکانیسم رشد ترجیحی باشد. بنابراین کنترل دقیق کسری از این جهت­‌گیری­ها قبل از عملیات آنیل لازم است تا حضور آنها در حالت تبلور مجدد به حداقل برسد.

منبع:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1359645421006066