افزايش قابل ملاحظه خواص مكانيكي فولاد كم آلياژ سيليسيم متوسط 35CHGSA در شرايط عمليات حرارتي كوئنچ و پارتيشن‌بندي در مقايسه با حالت كوئنچ و تمپر متداول

در اين پژوهش، اصلاح ريزساختار و رفتار مكانيكي فولاد عمليات حرارتي‌پذير كم آلياژ سيليسيم متوسط 35CHGSA در شرايط عمليات حرارتي كوئنچ مستقيم در آب و تمپر شده (Q T) در مقايسه با شرايط كوئنچ در حمام نمك مذاب و پارتيشن‌بندي (Q P) مورد بررسي قرار گرفته است. براي اين هدف، نمونه‌هايي از فولاد كم آلياژ سيليسيم متوسط 35CHGSA در دماي ℃900 به مدت 15 دقيقه حرارت داده شده و سپس به دو روش‌ عمليات حرارتي ادامه پيدا كرد. در روش اول، نمونه‌ها ابتدا در آب كوئنچ و سپس در دماي ℃500 به مدت 60 دقيقه تمپر شدند (Q T). در روش دوم، نمونه‌ها ابتدا در حمام نمك مذاب با دماي ℃230 كوئنچ و براي مدت 1 دقيقه جهت تشكيل مقدار جزئي مارتنزيت نگهداري شدند و آنگاه به منظور پارتيشن‌بندي كربن از مارتنزيت به نواحي آستنيت مجاور، در دماي ℃400 براي مدت 12 دقيقه حرارت داده شده و در نهايت در آب كوئنچ شدند (Q P). آزمون‌هاي سختي‌سنجي و كشش به همراه آناليز فازي به روش XRD و مشاهدات ريزساختاري با ميكروسكوپ‌هاي نوري، الكتروني روبشي گسيل ميداني FESEM مجهز به EDS و الكتروني عبوري TEM در كنار پراش‌سنجي الكتروني انجام شد. نتايج نشان مي‌دهد انجام فرايند عمليات حرارتي Q P باعث اصلاح شگرف ريزساختار و خواص مكانيكي فولاد 35CHGSA در مقايسه با شرايط Q T شده است. حاصل‌ضرب استحكام كششي نهايي در ازدياد طول كه معيار خوبي از ارزيابي طراحي و توسعه فولادهاي استحكام بالاي پيشرفته است در نمونه‌هاي Q T در مقايسه با نمونه‌هاي Q P بطور شگرفي به ترتيب از 16.4 به 25.5GPa.% افزايش يافته است. افزايش قابل ملاحظه خواص مكانيكي نمونه هاي Q P در اثر ايجاد ريزساختار ميكروكامپوزيتي حاوي مارتنزيت-آستنيت باقيمانده در مقايسه با ريزساختارهاي كاملا مارتنزيتي نمونه هاي Q T است. در اثر پارتيشنبندي كربن از مارتنزيت به نواحي آستنيت مجاور آنها در نمونه هاي Q P و نتيجتا پايدارسازي كسر قابل توجه 17/2 درصد آستنيت باقيمانده نرم به شكل فيلم هاي نازك در بين كريستال هاي سخت مارتنزيت، افزايش قابل ملاحظه خواص مكانيكي اتفاق افتاده است.