بررسي رفتار تبلورمجدد آلياژ برنج 70Cu-30Zn و تأثير پارامترهاي مؤثر بر ريزساختار و خواص مكانيكي حاصل

Evaluation of Recrystallization Behavior of 70Cu-30Zn Brass and Effects of Controlling Parameters on its Microstructure and Mechanical Properties

در اين پژوهش ابتدا تأثير سه پارامتر ميزان نورد سرد، زمان و دما به وسيله ي مشاهدات متالوگرافي و محاسبات كمي با استفاده از نرم افزار پردازش تصوير Clemex بر روي ميزان وقوع فرايند تبلورمجدد در آلياژ برنج 30-70 بررسي شد. ملاحظه گرديد كه با افزايش درصد نورد سرد و افزايش زمان و دماي آنيل،تعداد دانه هاي جديد و بدون كرنش كه جايگزين دانه هاي درشت و تغ يي ر شكل ياف ته ي قبلي شده اند،افزايش مي يابد. افزون بر اين، مطالعات ريزساختاري نشان دادند كه مرزدانه ها و دوقلويي ها ي تابكاري مكانهاي مستعدي براي شروع فرايند جوانزني دانهاي تبلور مجدد يافته هستند. علاوه بر اين، تأثيرات ميزان نورد سرد و زمانهاي مختلف تبلور مجدد بر روي سختي نمونه ها مطالعه گرديد. مشاهده شد كه در مقادير مختلف نورد سرد، با افزايش زمان تبلور مجدد سختي نمونه ها كاهش يافته و در نهايت به مقدار سختي نمونه در حالت آنيل كامل ميرسد. براي بررسي رفتار كينتيكي فرايند تبلور مجدد نمونه ها از مدل Avrami استفاده شد و مقادير ثابت k و n در اين رابطه با استفاده از نتايج تجربي به دست آمده و تحليل نمودارهاي مربوطه انجام شدند.

In this study, the effects of three controlling parameters, i.e. amount of cold rolling, annealing time and temperature, on the recrystallization behavior of 70Cu-30Zn brass were evaluated by means of metallographic observations and quantitative examinations of the microstructures using the Clemex image analyzing software. It was shown that an increase in the amount of cold rolling as well as in the annealing time and temperature result in an increase in the number of recrystallized grains in the microstructure which are formed during annealing from the deformed sample with an excessive amount of energy stored as a result of cold rolling. Microstructural studies also showed that the grain boundary areas together with the annealing twins are favorable sites for the nucleation of recrystallized grains. The effects of cold rolling amount and recrystallization time on the hardness of cold-rolled samples were also studied in this research. It was observed for different amounts of cold rolling that increasing in the annealing time leads to a decrease in the specimen hardness up to a given annealing time where the hardness of the cold-rolled and annealed sample approached that of the fully annealed specimen. Finally, Avrami model was employed in order to evaluate the kinetics of recrystallization in the investigated material, and constant parameters (n and k) in Avrami equation were determined using the experimental results obtained in this study through the analysis of corresponding curves.