ارزيابي تأثير آنيل بازگشت در فرايند مارتنزيت بر ريز كردن اندازه دانه هاي فولاد زنگ نزن آستنيتي 201

Evaluation of Reversion Annealing in Martensite Processing on Refining the Grain Size of 201 Austenitic Stainless Steel

يكي از روش هاي ريز كردن اندازه دانه در فولادهاي زنگنزن آستنيتي شبه پايدار، استفاده از فرايند مارتنزيت است كه در طي آن آستنيت فوق ريزدانه از بازگشت مارتنزيتي كه در حين نورد سرد توليد شده، حاصل ميشود. در اين تحقيق ابتدا به منظور اصلاح ساختار ريختگي فولاد زنگنزن 201 ، پس از همگن سازي نمونه ها به مدت 15 ساعت در دماي 1200oC ، عمليات فورج داغ و آنيل انحلالي انجام شد. اندازه دانه اوليه آستنيت در اين حالت 44 ميكرومتر بدست آمد. جهت وقوع استحاله آستنيت به مارتنزيت از عمليات نورد سرد به ميزان % 90 كاهش در سطح مقطع استفاده شد. سپس جهت عمليات بازگشت، نمونه هاي نورد شده در دماي 800oC به مدت زمانهاي 30 ثانيه تا 30 دقيقه آنيل شدند. نتايج نشان داد كه كمترين اندازه دانه در فولاد مزبور در اين دما در زمان 30 ثانيه و به ميزان 70 نانومتر حاصل ميشود و با افزايش زمان آنيل تا 30 دقيقه دانه ها رشد قابل توجهي نشان ميدهند. در اين درجه حرارت بيشترين ميزان بازگشت مارتنزيت به آستنيت (بيش از % 90 ) در زمان 3 دقيقه حاصل شد.

Martensite processing is one of the known thermomechanical methods for grain refinement of metastable austenitic stainless steel. In this process ultra-fine grain size of austenite is attained after reversion of the cold-worked martensite. In this article, solution treatment at 1200 oC for 15 h was first performed to improve the structure of the as-cast 201 austenitic stainless steel specimens. The grain size of austenite in this state was 44 μm. Cold rolling with 90% reduction in area was performed in order to transform austenite to martensite. For the reversion process, specimens were heat treated at 800 oC for 30 sec to 30 min. Results showed that the lowest attainable grain size at this temperature was 70 nm for the reversion time of 30 sec. Increasing the heat treating time to 30 minutes resulted in a considerable grain growth. The maximum amount of martensite to austenite transformation at this temperature for 3 min. was evaluated to be more than 90%.