Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmad KermanPour,Ahmad Rezaian
احمد کرمانپور (استاد راهنما) احمد رضائيان (استاد راهنما)
 
STUDENT
Zeinab Marfavi
زينب مرفاوي

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
چکيده در سال‌هاي اخير افزايش قيمت انرژي در برخي صنايع نظير صنعت فولاد سبب شده تا استفاده بهينه از آن در واحدهاي توليدي به عنوان يک مقوله‌ي استراتژيک مدنظر قرار گيرد. از آن جا که هزينه‌هاي انرژي مستقيما بر قيمت تمام شده محصول تأثير زيادي دارد، مي‌توان با استفاده از ابزار شبيه‌سازي فرايند‌هاي توليد، هزينه‌هاي آن‌ها را کاهش داد. با توجه به فرايند پرهزينه و شرايط نامطلوب محصولات آنيل دسته‌اي، در اين پژوهش عمليات آنيل پيوسته در شرايط آزمايشگاهي شبيه‌سازي گرديد. بدين منظور از يک منبع تغذيه القايي با فرکانس راديويي براي شبيه‌سازي آزمايشگاهي فرايند آنيل استفاده گرديد. ابتدا دقت اين آزمون با استفاده از دو نوع فولاد کم آلياژ پراستحکام E275 و فولاد عاري از عناصر بين نشين DX54D اعتبارسنجي گرديد. اين دو فولاد در حال حاضر در مجتمع فولاد مبارکه توليد و در کارخانه ورق خودرو چهارمحال تحت عمليات آنيل پيوسته قرار مي‌گيرند. آزمون‌هاي اوليه به گونه‌اي طراحي و انجام شد که تطابق خوبي بين خواص مکانيکي (شامل استحکام کششي، تسليم و توان کرنش سختي) حاصل از شبيه‌سازي آزمايشگاهي و شرايط واقعي بدست آيد. در ادامه بهينه‌سازي خواص پخت سختي فولاد عاري از عناصر بين نشين DX54D بر اساس بيشترين مقدار پخت سختي و استحکام تسليم انجام شد. پخت سختي، نوعي عمليات حرارتي است که در دماي 180 به مدت 20 دقيقه بر شکل نهايي قطعه در مرحله پخت رنگ قطعه اعمال مي‌شود. بدين منظور تأثير افزايش دماي آنيل از 840 به 860 بر خواص پخت سختي فولاد مورد نظر مورد بررسي قرار گرفت. نتايج آزمايش‌ها نشان داد که با افزايش دماي آنيل ميانگين اندازه دانه ها از 6 92/13 ميکرومتر به 7 80/39 ميکرومتر افزايش پيدا کرده است. همچنين با افزايش دماي آنيل استحکام تسليم فولاد از 130 مگاپاسکال به 120 مگاپاسکال کاهش پيدا کرد. در ادامه با انجام عمليات پخت سختي، استحکام تسليم فولاد در دماي 840 درجه سانتي گراد، مقدار 150 مگاپاسکال حاصل شد که با افزايش دما مقدار پخت سختي از 20 مگاپاسکال به مقدار منفي کاهش پيدا کرد. دليل اين امر رخ دادن فرايند فراپيري در حين سرد کردن فولاد در مرحله آنيل و همچنين افزايش اندازه دانه گزارش شد. نتايج سختي نشان داد که با افزايش دماي آنيل مقدار سختي نمونه ها کاهش مي يابد که با انجام عمليات پخت سختي، مشخص شد سختي نمونه ها در هر دما افزايش پيدا کرده است. کلمات کليدي : شبيه سازي، آنيل پيوسته، فولاد عاري از عناصر بين نشين، فولاد کم آلياژ پراستحکام، پخت سختي

ارتقاء امنیت وب با وف بومی