بررسي ريزساختار، خواص مكانيكي و انبساط حفره فولاد پيشرفته استحكام بالا با رويكرد كاربرد در بدنه‌ي خودرو

در سال ‌هاي اخير با افزايش رقابت بين شركت ‌هاي خودروسازي و وضع قوانين دولتي مبني بر كاهش بيشتر مصرف سوخت و به‌تبع آن الزام كاهش وزن خودرو، نسل سوم فولادهاي پيشرفته استحكام بالا به دليل استحكام كششي و شكل‌پذيري بهتر نسبت به نسل اول و هزينه كم تر نسبت به نسل دوم، بسيار مورد توجه صنعت خودرو قرار گرفته‌اند. در اين پژوهش، نماينده ‌ي جديدي از نسل سوم فولادهاي استحكام بالاي پيشرفته، تحت عنوان 112HR طراحي، توليد و معرفي ‌شده و خواص مكانيكي آن مورد بررسي قرارگرفته و با فولاد SAPH440 كه در حال حاضر در صنعت خودرو داخلي و در قسمت كابين خودرو استفاده مي‌ شود، مقايسه گرديده است. آزمون كشش تك ‌محوره در سه جهت نورد، عمود بر نورد و زاويه 45 درجه نسبت به نورد انجام شد. فولاد 112HR با استحكام كششي 1190 مگاپاسكال و ازدياد طول 54.5 درصد و شاخص شكل ‌پذيري بيش از 60 گيگا پاسكال درصد، خواص بهتري نسبت به  فولاد SAPH440 با استحكام كشش 450 مگا پاسكال و ازدياد طول 43 درصد از خود نشان داده است. اما در آزمون كشش نمونه ‌ي شياردار و انبساط حفره كه تنش سه‌ بعدي است، فولاد 112HR عملكرد بدتري داشته است به ‌گونه‌اي كه ميزان انبساط حفره فولاد SAPH440 نسبت به فولاد 112HR، حدود 3.76 برابر بيشتر بوده است. علت اين اختلاف خواص استحاله‌ ي آستنيت به مارتنزيت حين تغيير شكل در فولاد 112HR و كم بودن مقاومت برشي مارتنزيت است. تبديل آستنيت به مارتنزيت توسط پراش اشعه ايكس و بررسي ‌هاي ميكروسكوپي نوري و الكتروني در فولاد 112HR تائيد شد.