Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmad KermanPour,Ahmad Rezaian
احمد کرمانپور (استاد راهنما) احمد رضائیان (استاد راهنما)
 
STUDENT
Zeinab Marfavi
زینب مرفاوی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Laboratory simulation of continuous annealing process of a low carbon steel sheet in order to achieve optimal mechanical properties
In recent years, the rise in energy prices in some industries such as the steel industry has led to the optimal use of it in manufacturing units as a strategic issue. Because energy costs directly affect the price of a product, they can be reduced by using the simulation process of production processes. Regarding the costly process and unfavorable conditions of batch annealing products, in this Research, continuously anneal was simulated in laboratory conditions. For this purpose, an induction power supply with radio frequency was used to simulate annealing process. First, the accuracy of this test was validated using two types of steel, a High-strength low-alloy steel E275 and DX54D- Interstitial Free steel. These two steel are currently being manufactured at Mobarakeh Steel Company and are continuously annealed at Chahar Mahal Automotive Sheet Factory. The initial tests were designed and performed to obtain a good match between the mechanical properties (including tensile strength, tensile yield and strain hardening exponent) from laboratory simulations and real conditions. The optimization of the bake hardening properties of DX54D- Interstitial free steel was carried out based on the highest bake hardening index and yield strength. Bake hardening is a kind of heat treatment that is applied at a temperature of 180 ° for 20 minutes to the final shape of the piece at the baking stage of the component. For this purpose, the effect of annealing temperature of 840 to 860 ? was studied on the bake hardening properties of the steel. The results of the experiments showed that with increasing the annealing temperature, the mean grain size increased from 13.92 ± 6 ?m to 39.8 ± 7 ?m. Also, with increasing the annealing temperature, the tensile strength of steel dropped from 130 MPa to 120 MPa. With baking hardening operation, the tensile strength of steel was achieved at a temperature of 840 ° C (150 MPa), which, with increasing temperature, reduced the baking hardness from 20 MPa to a negative value. The reason for this was the occurrence of over aging during the cooling of the steel at the annealing stage as well as the increase in grain size. Hardness results showed that with increasing annealing temperature, the hardness of the samples was reduced, which showed that the hardness of the specimens increased at each temperature by performing bake hardening operations. Keywords: simulation, continuous annealing, Interstitial Free steel, High-strength low-alloy steel , bake hardening
در سال‌های اخیر افزایش قیمت انرژی در برخی صنایع نظیر صنعت فولاد سبب شده تا استفاده بهینه از آن در واحدهای تولیدی به عنوان یک مقوله‌ی استراتژیک مدنظر قرار گیرد. از آن جا که هزینه‌های انرژی مستقیما بر قیمت تمام شده محصول تأثیر زیادی دارد، می‌توان با استفاده از ابزار شبیه‌سازی فرایند‌های تولید، هزینه‌های آن‌ها را کاهش داد. با توجه به فرایند پرهزینه و شرایط نامطلوب محصولات آنیل دسته‌ای، در این پژوهش عملیات آنیل پیوسته در شرایط آزمایشگاهی شبیه‌سازی گردید. بدین منظور از یک منبع تغذیه القایی با فرکانس رادیویی برای شبیه‌سازی آزمایشگاهی فرایند آنیل استفاده گردید. ابتدا دقت این آزمون با استفاده از دو نوع فولاد کم آلیاژ پراستحکام E275 و فولاد عاری از عناصر بین نشین DX54D اعتبارسنجی گردید. این دو فولاد در حال حاضر در مجتمع فولاد مبارکه تولید و در کارخانه ورق خودرو چهارمحال تحت عملیات آنیل پیوسته قرار می‌گیرند. آزمون‌های اولیه به گونه‌ای طراحی و انجام شد که تطابق خوبی بین خواص مکانیکی (شامل استحکام کششی، تسلیم و توان کرنش سختی) حاصل از شبیه‌سازی آزمایشگاهی و شرایط واقعی بدست آید. در ادامه بهینه‌سازی خواص پخت سختی فولاد عاری از عناصر بین نشین DX54D بر اساس بیشترین مقدار پخت سختی و استحکام تسلیم انجام شد. پخت سختی، نوعی عملیات حرارتی است که در دمای 180 به مدت 20 دقیقه بر شکل نهایی قطعه در مرحله پخت رنگ قطعه اعمال می‌شود. بدین منظور تأثیر افزایش دمای آنیل از 840 به 860 بر خواص پخت سختی فولاد مورد نظر مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش‌ها نشان داد که با افزایش دمای آنیل میانگین اندازه دانه ها از 6 92/13 میکرومتر به 7 80/39 میکرومتر افزایش پیدا کرده است. همچنین با افزایش دمای آنیل استحکام تسلیم فولاد از 130 مگاپاسکال به 120 مگاپاسکال کاهش پیدا کرد. در ادامه با انجام عملیات پخت سختی، استحکام تسلیم فولاد در دمای 840 درجه سانتی گراد، مقدار 150 مگاپاسکال حاصل شد که با افزایش دما مقدار پخت سختی از 20 مگاپاسکال به مقدار منفی کاهش پیدا کرد. دلیل این امر رخ دادن فرایند فراپیری در حین سرد کردن فولاد در مرحله آنیل و همچنین افزایش اندازه دانه گزارش شد. نتایج سختی نشان داد که با افزایش دمای آنیل مقدار سختی نمونه ها کاهش می یابد که با انجام عملیات پخت سختی، مشخص شد سختی نمونه ها در هر دما افزایش پیدا کرده است. کلمات کلیدی : شبیه سازی، آنیل پیوسته، فولاد عاری از عناصر بین نشین، فولاد کم آلیاژ پراستحکام، پخت سختی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی