دانلود مقاله ریزساختار و خصوصیات دمای بالای (HAZ) فولاد با قدرت عملکرد بالای بهسازی شده
1- مقدمه
فولاد تولید شده با استفاده از بهسازی ترمومکانیکی با یک معادل کربن پایین تر از فولادهای همان نقطه عملکرد بهسازی شده برای تابکاری بهنجار مشخص می شوند. همچنین برای نقطه های عملکرد بالای 550 MPa، فولادهای در معرض چرخش ترمومکانیکی با سرمایش و بازپخت تسریع شده با یک معادل کربن پایین تر از فولادهای سخت شده مشخص می شوند. با توجه به معادل کربن به طور قابل توجهی پایین تر، فولادهای بهسازی شده به طور ترمومکانیکی باید جوش پذیری بهتری را در مقایسه با فولادهای بهنجارشده یا سخت شده یک نقطه عملکرد مشابه داشته باشند. آلیاژسازی ریزعامل های فولاد S700MC مانند نیوبیوم، وانادیوم و تیتانیوم قویا شکل کاربید و نیترید دارند. اگر در HAZ حل شوند، آن ها سختی پذیری HAZ و سختی فولاد را بعد از سرمایش افزایش می دهند. این پدیده یک اشکال در نظر گرفته می شود. اما، از سوی دیگر، مشارکت کاربیدها و کربونیترید Nb، V و Ti به طور موثر مانع رشد دانه می شود و به طور قابل توجهی پهنای ناحیه درشت دانه HAZ را محدود می کند. چکش خواری HAZ به طور قابل توجهی توسط ذرات Ti2O3 بهبود می یابد، که پایدارتر از ذرات TiN هستند و حتی در دماهای بالا نیز غیرقابل حل می باشند و به صورت هسته ها توسط هسته زایی فریت با ورقه های ریز عمل می کنند. فریت ورقه ای ریز در دانه های آستنیتی چکش خواری HAZ را افزایش می دهد. ریزساختار HAZ یک اتصال جوش خورده چندحدوده وابسته به ترکیب شیمیایی فولاد، شدت منبع گرما و تعداد حدودها می باشد. سرعت سرمایش و ورودی گرما به طور قابل توجهی بر ریزساختار جوش HAZ تاثیر می گذارند. با سرد شدن جوش های فولادهای بهسازی شده به طور ترمومکانیکی، نیوبیوم، وانادیوم، و تیتانیوم به صورت کاربیدها و کربونیتریدها مشارکت می کنند. در طول سرمایش، این ریزعامل ها در شکل کاربیدها و کربونیتریدها مشارکت می-کنند. مقدار مشارکت ها وابسته به نرخ سرمایش می باشد. هرچه سرمایش سریع تر باشد، ریزعامل های بیشتری در محلول باقی می مانند. یک وضعیت مشابه در منقطه موثر گرما مشاهده می شود. میزان ریزعناصر در محلول به طور قابل توجهی بر تبدیل فاز در طول سرمایش تاثیر می گذارد و خصوصیات را بعد از بهسازی های حرارتی متعاقب تغییر می دهد. این محتوای اجزای ریزساختار تشکیل شده توسط تبدیلات بدون پخش و غیرمستقیم (باینیتیک) را افزایش می دهد. چنین ریزساختارهایی دلیل اصلی برای کاهش زبری، مخصوصا در HAZ پهن می باشند. این اثر حتی در جوشکاری با انرژی خطی بالا و زمان های سرمایش t8/5 طولانی شده بیشتر می باشد. در مورد نرخ های سرمایش بالا، یک ساختار HAZ نوعی در پردازش ترمومکانیکی فولادها شامل باینیت پایین تر مشخص شده با مقاومت ترک خوردگی شکننده رضایت بخش می باشد. یک ورودی گرمای جوشکاری بالا HAZ را توسعه می دهد، آن را در دمای بالا نگه می دارد، و نرخ سرمایش را کاهش می دهد که منجر به رشد دانه آستنیتی و متعاقبا، مخصوصا نزدیک به خط فیوژن، تشکیل یک ریزساختار مشخص شده با خصوصیات پلاستیکی پایین تر می شود. در چنین موردی، ساختار HAZ توسط باینیت بالا و همچنین توسط دلتا و فریت ورقه ای جانبی کنترل می شود.
1 INTRODUCTION
Steels produced using thermomechanical treatment are characterised by a lower carbon equivalent than steels of the same yield point treated to normalisation annealing.1 Also for yield points above 550 MPa, steels subjected to thermomechanical rolling with accelerated cooling and tempering are characterised by a lower carbon equivalent than toughened steels.2–5 Due to the significantly lower carbon equivalent, thermomechanicaly treated steels should have significantly better weldability in comparison to normalised or toughened steels of a similar yield point. The alloying microagents of S700MC steel, i.e. niobium, vanadium and titanium are strongly carbide and nitride-forming. If dissolved in the HAZ, they increase HAZ hardenability and steel hardness after cooling. This phenomenon is considered disadvantageous. However, on the other hand, carbides and carbonitride precipitates of Nb, V, and Ti effectively impede grain growth and significantly restrict the width of the coarse-grained area of the HAZ.6–8 The HAZ ductility is significantly improved by Ti2O3 particles, which are more stable than TiN particles and insoluble even at higher temperatures and act as nucleii by the nucleation of fine-lamellar ferrite.9–11 Fine-lamellar ferrite within austenite grains increases the HAZ ductility. The HAZ microstructure of a multi-run welded joint depends on the chemical composition of the steel, heat source intensity and the number of runs. Both cooling rate and heat input significantly affect the HAZ weld microstructure. By cooling welds of thermomechanically treated steels, niobium, vanadium and titanium precipitate as carbides and carbonitrides. During cooling, these microagents precipitate in the form of carbides and carbonitrides. The amount of precipitates depends on the cooling rate. The faster the cooling, the more microagents remain in solution. A similar situation is observed in the Heat Affected Zone. The amount of microelements in solution significantly affects phase transformation during cooling and changes the properties after subsequent heat treatments.12 This increases the content of microstructural components formed by diffusionless and indirect (bainitic) transformations. Such microstructures are the primary reason for decreased toughness, particularly in wide HAZ. This effect is even greater in welding with high linear energy and prolonged cooling times t8/5. In the case of high cooling rates, a typical HAZ structure in thermomechanically processes steels contains lower bainite characterised by satisfactory brittle cracking resistance. A high welding heat input extends the HAZ, holds it at high temperatures and reduces the cooling rate, leading to austenite grain growth and, consequently, particularly near the fusion line, the formation of a microstructure characterised by lower plastic properties. In such case, the HAZ structure is dominated by upper bainite as well as by delta and side-lamellar ferrite.13,14
(جهت بزرگ نمایی روی عکس کلیک نمایید)
1- مقدمه
2- روش تجربی
3- نتایج و بحث
4- نتیجه گیری
منابع
1 INTRODUCTION
2 EXPERIMENTAL PROCEDURE
3 RESULTS AND DISCUSSION
4 CONCLUSIONS
REFERENCES
- اصل مقاله انگلیسی با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه