اثر عمليات آنيل بر ريزساختار و سختي فولاد زنگ نزن آستنيتي ۳۱۶AISI

فولاد زنگ نزن آستنيتي ۳۱۶ با اينكه داراي مقاومت به خوردگي و زيست سازگاري بالاست، از استحكام مكانيكي پاييني برخوردار است. استفاده از عمليات ترموكانيكي يكي از روشهاي استحكام بخشي فولادهاي زنگ نزن به شمار مي رود. در پژوهش حاضر، به منظور بررسي پايداري حرارتي و نيز دستيابي به تركيب مناسبي از استحكام و انعطاف پذيري در فولاد 316، از مكانيزم كرنش سختي از طريق اعمال نورد سرد همراه با عمليات حرارتي بعدي استفاده شد. ابتدا كاهش ضخامت 9۰٪ بر روي نمونه ها اعمال و سپس عمليات آنيل به مدت يك ساعت و در دماهاي مختلف 600، 700، 800، 900، 1000 و 1100 درجه سانتيگراد صورت گرفت. ريز ساختار قبل و بعد از نورد و همچنين بعد از عمليات آنيل با ميكروسكوپ نوري مشاهده گرديد. ارزيابي خواص مكانيكي با آزمايش كشش و ميكروسختي سنجي انجام شد. نتايج حاكي از آن است كه با اعمال نورد سرد ريزساختار هم محور اوليه با اندازه دانه ۴۳ ميكرون بطور چشمگيري ريزشده و بعد از ۹۰٪ كاهش ضخامت توسط نورد، شامل دانه هاي اوليه كشيده است كه خود اين دانه هاي كشيده، بوسيله نوارهاي باريكي در داخل خود به بخش هاي كوچكتري تقسيم شده اند. اين امر باعث ارتقا چشمگير استحكام تسليم از ۴۱۰ تا MPa ۱۴۵۰ مي گردد. با اعمال عمليات آنيل در محدوده دمايي فوق مشاهده مي شود كه تبلور مجدد در دماي 700 درجه سانتيگراد روي داده ولي با اين حال رشد قابل توجه دانه ها از 800 درجه سانتيگراد شروع مي شود. در دماي ◦C ۷۰۰ يك ريز ساختار هم محور با دانه هايي با اندازه متوسط ۲/۱ ميكرون ايجاد مي شود كه تركيب مناسبي از استحكام و انعطاف پذيري را براي فولاد ۳۱۶ فراهم مي كند. استحكام تسليم فولاد در اين حالت ۱۱۵۰ مگاپاسكال و انعطاف پذيري آن ۱۳٪ بدست مي آيد كه اين ارقام قابل مقايسه با خواص كششي بسياري از فولادهاي آلياژي بعد از عمليات حرارتي كوئنچ- تمپر مي باشد.