فناوری های مواد و ساخت:
مدلسازی رابطه بین ریز ساختارها و بافتهای تبلور مجدد استاتیک: کاربرد در فولادهای ضد زنگ فریتی
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.
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
ارسال به دوستان