Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmad KermanPour,Abbas Najafi-zadeh
احمد کرمانپور (استاد مشاور) عباس نجفي زاده (استاد راهنما)
 
STUDENT
Ali Hedayati
علي هدايتي

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1385

TITLE

Investigating mechanical properties of the nanostructured stainless steel 304L by martensitic transformation
Metastable stainless steels are promising engineering materials demonstrating good corrosion resistance and good formability but they have also relative low yield strength. Among the different strengthening mechanisms, grain refinement is the only method to improve both strength and toughness simultaneously. Producing nano/submicron grain size metastable austenitic stainless steel by an advanced thermomechanical process is the aim of this thesis.Metastable austenitic stainless steels undergo a strain-induced martensitic transformation, where the metastable austenite phase is transformed to the thermodynamically more stable ??-martensite phase due to the plastic deformation. The strain induced martensitic transformation enhances the work hardening of metastable austenitic stainless steels. This thesis concentrated on the effects of the strain-induced martensitic transformation on the mechanical properties of AISI 304L Metastable austenitic stainless steel, focusing on increasing yield strength by grain refinement.The experiments were carried out on steel (AISI 304L). Mechanical testing was performed by means of uniaxial tensile tests. The ??-martensite volume fractions were measured with a Ferritescope.X-ray diffraction was used for the phase identification of the test materials. Microstructure investigations were carried out by means of the scanning electron microscopy and optical metallography. Industrial hot rolled and annealed samples whose thickness were 10 mm, were cold rolled using different thickness reductions (from 10% to 90%). Cold reductions at 0 °C of 10 - 90% were carried out with inter-pass cooling. In order to obtain homogeneous austenitic microstructures, 90% deformed samples were annealed at different temperatures (700 °C– 900 °C) and times (30 s–1800 s). The grain size before cold reduction was approximately 36 ?m.Nano-crystalline grains of about 300 nm were obtained in the AISI304L metastable austenitic steel by a thermomechanical process consisting of cold rolling at 0 °C and 90% reduction and annealing at 700 °C and 300 min.The nano-structured austenitic steel exhibits not only high strength ( 1010 MPa ) but also good elongation (above 50%).
چکيده فولادهاي زنگ نزن نقش مهمي را در جهان امروز بازي مي کنند. فولاد هاي زنگ نزن آستنيتي معمولاً مقاومت به خوردگي بسيار عالي، تافنس، جوش پذيري و ازدياد طول خوبي را از خود نشان مي دهند، اما داراي استحکام تسليم نسبتاً پاييني در حالت آنيل شده مي باشند. خواص مکانيکي فولادهاي زنگ نزن آستنيتي به ترکيب شيميايي و مشخصه هاي ريزساختاري (براي مثال اندازه دانه) وابسته است. در ميان مکانيزم هاي استحکام دهي مختلف، ريز کردن دانه ها تنها روشي است که منجر به بهبود همزمان استحکام و چقرمگي مي شود. با توجه به اين که فولادهاي زنگ نزن آستنيتي در دماهاي آنيل مرسوم دچار دگرگوني فازي نمي شوند تنها روش ريزدانه کردن آن ها آنيل بعد از نورد سرد مي باشد اما به علت دماهاي بالاي آنيل در اين فولادها رسيدن به اندازه دانه هاي بسيار ريز با محدوديت روبرو است. در سال هاي اخير تکنيک هاي آزمايشگاهي جهت توليد فولاد هاي فوق ريز دانه شده از دو منظر قابل بررسي است: اولاً تکنيک هاي تغييرشکل پلاستيکي شديد و ثانياً فرآيندهاي ترمومکانيکي پيشرفته نظير فرايند مارتنزيتي که اصولاً شامل اصلاح سازي فرآيندهاي نورد فولاد در ابعاد بزرگ مرسوم مي باشد. در اين پژوهش جهت دستيابي به ريزساختاري با اندازه دانه هاي نانو/ زيرميکرون، فرآيند مارتنزيتي که شامل نورد سرد و آنيل روي فولاد زنگ نزن آستنيتي AISI 304L صورت گرفت. اثر نورد سرد روي تشکيل مارتنزيت ناشي از کرنش و همچنين اثر دما و زمان آنيل روي بازگشت مارتنزيت ناشي از کرنش به آستنيت در اندازه دانه هاي نانو/ زيرميکرون روي فولاد زنگ نزن آستنيتي نيمه پايدار مورد بررسي قرار گرفت. کوچک ترين اندازه دانه متوسط (nm 330) در نمونه اي که به ميزان 90% کارسرد و سپس در دماي C?700 به مدت 300 دقيقه آنيل شده بود، به دست آمد. اين محصول داراي استحکام تسليم و کرنش شکست به ترتيب برابر MPa 1010 و 58% مي باشد، اين در حاليست که استحکام تسليم نمونه قبل از فرايند مارتنزيتي برابر با MPa 300 و کرنش شکست 52% بوده است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی