بررسي تاثير ريز ساختار اوليه بر كسر و مورفولوژي فاز مارتنيت در فولاد دو فازي

Evaluation of the Effects of Initial Microstructure on Martensite Volume Fraction and Morphology in Dual-Phase Steel

هدف از انجام اين تحقيق بررسي تاثير ريز ساختار اوليهي فولاد بر كسر حجمي و مورفولوژي فاز مارتنزيت در فولاد دو فازي توليد شده با فرايند آنيل ميان بحراين (intercritical annealing) بوده است. براي اين منظور فولادي با حدود 0/09 درصد كربن انتخاب شد. با انجام فرايندهاي عمليات حرارتي آنيل كامل و نرماله كردن سه گروه فولاد با اندازه ي دانه فريت متفاوت توليد شدند. نمونه هاي فولادي فوق براي توليد دو فازي با درصدهاي مختلف ماتنزيت در دماها بين 730 درجه سانتيكراد 790 درجه سانتيكراد آنيل ميان بحراني شدند. افزايش دماي فرايند آنيل ميان بحراني براي هر سه گروه فولاد مورد آزمايش ، افزايش ميزان مارتنزيت در فولادهاب دو فازي توليد شده را به دنبال داشت. افزون بر اين ، نشان داده شده كه مقدار مارتنزيت تشكيل شده در يك نمونه ي فولادي علاوه بر دماي آنيل ميان بحراني به اندازه ي دانه فريت نيز وابسته است، زيرا در نمونه هاي با اندازه دانه ي كوچكتر تعداد محل هاي منايب براي جوانه زني فاز آستنيت نسبتا بيستر است(در شرايطي كه زمان نگا داري در دماي آنيل ميان بحراني براي برقراري حالت تعادل محدود است.) به اين ترتيب ، در دماي آنيل ميان بحراني آستنيت بيشتري تشكيل شده كه با سريع سرد كردن فولاد به فاز ماتنزيت تبديل مي شود.

The main goal of this study was to evaluate the effects of initial steel microstructure on the martensite volume fraction and morphology in dual-phase steel samples produced by intercritical annealing process. A low-carbon steel with about 0.09 wt.%C was selected for this propose. Three series of steel samples were produced with three different ferrite grain sizes by full annealing and normalizing heat treatment cycles. The steel samples were then intercritically annealed at the temperatures between 730 and 790 °C in order to produce different martensite volume fractions in the steel microstructures. The martensite volume fraction in all dual-phase steel samples increased with an increase in the intercritical temperature. In addition, it was shown that the volume fraction of martensite phase produced in the steel samples depends also on the ferrite grain size, because there are relatively more favorable sites for austenite nucleation in steel samples with smaller ferrite grain sizes (when the hold period at the intercritical temperature is limited in order for the equilibrium condition to be reached). In this situation, more austenite phase is produced during the intercritical annealing stage which will then be transformed to martensite during quenching.