تاثير انجام تغييرشكل پلاستيك شديد به روش پيچش تحت فشار بالا بر ريزساختار، خواص مكانيكي و رفتار سودوالاستيسيته فولاد fe10ni7mn (wt.%) آنيل‌شده در منطقه دو فازي آستنيتفريت

Effect of Severe Plastic Deformation byHigh Pressure Torsion on the Microstructure, Mechanical Properties and Pseudoelastic Behavior of the Fe-10Ni-7Mn (wt.%) Steel after Intercritical Annealing treatment

در پژوهش حاضر، تاثير تغييرشكل پلاستيك شديد به روش پيچش تحت فشار بالا به همراه آنيل در منطقه دو فازي فريتآستنيت بر ريزساختار، خواص مكانيكي و سودوالاستيسيته فولاد مارتنزيتي كم كربن fe10ni7mn (wt.%) مورد بررسي قرار گرفت. بدين منظور نمونه ها در سه حالت پس از آنيل محلولي و آنيل هم دما در دماهاي ℃ 580 و 600 به مدت 2 ساعت در معرض فرآيند پيچش تحت فشار بالا قرار گرفتند. نتايج حاكي از آن است كه اعمال 20 دور فرآيند پيچش تحت فشار بالا بر نمونه هاي آنيل محلولي و آنيل شده موجب بهبود چشمگير سختي و استحكام نهايي، كاهش اندازه دانه به ابعاد نانومتري و دستيابي به چكش خواري مطلوب شده است. بررسي هاي فازي نشان داد كه فرآيند پيچش تحت فشار بالا موجب رخداد دگرگوني معكوس مارتنزيت به آستنيت در نمونه آنيل محلولي و دگرگوني آستنيت به مارتنزيت در نمونه هاي آنيل شده در منطقه دوفازي آستنيتفريت شده است. در مقايسه سه نمونه مورد مطالعه، نمونه آنيل شده در دماي c° 600 و سپس فرآوري شده با فرآيند پيچش تحت فشار بالا، سختي مطلوبتر با بيشترين ميزان يكنواختي و همچنين استحكام نهايي و تغييرطول تا شكست بهينه اي نسبت به دو نمونه ديگر ارائه داد. به دليل درصد آستنيت بيشتر موجود در ريزساختار اين نمونه، اندازه دانه كوچك و استحكام نهايي بيشتر، امكان حركت برگشت پذير فصل مشترك فازهاي آستنيت و مارتنزيت اپسيلن بهتر مهيا شد و در نتيجه ميزان سودوالاستيك به دست آمده از اين نمونه نسبت به دو حالت ديگر اندكي بيشتر بوده است.

In this research, the effect of severe plastic deformation by high pressure torsion process on the microstructure, mechanical properties and pseudoelastic behavior of the Fe-10Ni-7Mn (wt.%) alloy after annealing at intercritical temperatures was investigated. The results revealed that applying high pressure torsion process for 20 turns on the solution annealed specimen and intercritical annealed samples at two different temperatures, 580 and 600°C for 2 hours, caused reasonable ductility with significant increase in micro-hardness, ultimate tensile strength and reduced grain size to nanometer. Phase evaluation by XRD and EBSD analysis showed that high pressure torsion process led to reverse transformation of martensite to austenite in solution annealed specimen and austenite to martensite transformation in the intercritical annealed samples. Among studied samples conducted in this research, the intercritical annealed sample at 600°C and subsequently deformed by high pressure torsion, revealed the most significant mechanical properties. Moreover, in this sample due to the higher fraction of austenite, fine grain size and high tensile strength, and easier reversible movement of the fcc/hcp interface, more amount of pseudoelasticity was achieved in comparison to the others samples.