بررسي توزيع اندازه ي دانه حين رشد دانه در فولادهاي زنگ نزن آستنيتي H304، L316 و 321

Evaluation of Grain Size Distribution during Grain Growth in AISI 304H, 316L and 321 Austenitic Stainless Steels

توزيع اندازه ي دانه حين رشد دانه در فولادهاي زنگ نزن آستنيتي به سه روش مقطع زني متوالي، شبيه سازي سه بعدي مونت كارلو و مدل ابراز- لوك بررسي شد. نتايج نشان دادند كه توزيع حجمي دانه‌ها در تعداد كم دانه بر توزيع نرمال لگاريتمي منطبق است، در حالي كه براي تعداد زياد دانه بر توزيع گاما منطبق مي باشد. رشد غير عادي دانه در فولاد H304 حين تاب كاري رخ داد، و اين مي‌تواست ناشي از حضور رسوب كاربيد كرُم بر روي مرز دانه‌ها درون ساختار اوليه ‌باشد. جدايش حاصل از انحلال اين كاربيدها، تحرك مرز دانه را كاهش داد. در اين فولاد با تخمين غلظت كرُم در مرز دانه، رابطه اي زماني براي تحرك مرز دانه به دست آمد. روشي هم براي يافتن درصد خطاي تعيين اندازه ي دانه‌ در سطح مقطع متالوگرافي ارايه شد.

Grain size distribution during grain growth in austenitic stainless steels was investigated using three different methods, namely serial sectioning analysis, 3D Monte Carlo simulation, and Abbruzzese-Lucke statistical approach. The results showed that the volumetric grain distribution can be well estimated by the log-normal and gamma distribution models for the low and high number of grains, respectively. The abnormal grain growth was taken place in 304H steel during annealing, probably due to the presence of chromium carbide on the grain boundaries within the initial microstructure. The segregation resulted from dissolution of these carbides decreased the grain boundary mobility. A time-dependent equation was obtained for the mobility of grain boundary in this steel after the estimation of chromium content in the grain boundary areas. Moreover, a method was introduced for quantitative evaluation of the error during the measurement of grain size using the metallographic cross sections