Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmad KermanPour
احمد کرمانپور (استاد راهنما)
 
STUDENT
Javad Danesh
جواد دانش

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

Evaluating the effect of vanadium addition on microstructural evolutions and mechanical properties of an ultra fine/nano-grained dual phase steel by thermomechanical process
Ultra fine grained (UFG) dual-phase (DP) steels containing different amounts of V microalloying element were produced by a new approach utilizing cold rolling followed by intercritical annealing of a ferrite-martensite duplex starting structure. The DP steels were cold rolled up to 80% thickness reduction followed by intercritical annealing at 770 °C for 15-480 s to form the UFG structures. The effects of V contents (0.00, 0.06, 0.12 and 0.18 wt%) and intercritical annealing time on the microstructural evolutions, mechanical properties, strain hardening behavior, and fracture mechanism were investigated. The results showed that increasing V content up to 0.12 wt.% decreased the average grain size of ferrite (~3 mm) and the average martensite island size (~2 mm), while approximately fixed the volume fraction of martensite. further grain refinement was not detected in the steel containing 0.18 wt.% V. Furthermore, the results showed that increasing intercritical holding time up to 8 min enhnaced the martensite island size and the volume fraction of martensite, while approximately unchanged the ferrite grain size up to 6 min. Tensile testing revealed intense effect of V precipitations on mechanical properties. The results showed a promising strength-elongation balance in terms of energy absorption for DP steels (UTS´UE @100 J-cm -3 ) compared to both the as-received ferritic-pearlitic (?). Analysis of strain hardening behavior of the UFG DP steels through Holloman analysis showed a continuous variation work hardening rate response which could be approximated by 2 linear regimes. In all DP steels, the prominent mode of fracture was ductile. It was also found that the average dimple size is decreased with increasing V content. Keywords : Ultrafine-grained dual phase steel, Cold-rolling and intercritical annealing, Microalloying element, Vanadium
فولادهای دوفازی فوق ریزدانه حاوی درصدهای مختلف عنصر میکروآلیاژی وانادیم توسط عملیات ترمومکانیکی نورد سرد و آنیل بین بحرانی از ساختار اولیه دوفازی فریتی-مارتنزیتی ایجاد شدند. بدین منظور، پس از تشکیل ساختار دوفازی فریتی-مارتنزیتی، نمونه های فولادی به میزان 80% کاهش در ضخامت نورد سرد شده و سپس در دمای °C 770 در محدوده زمانی 480-15 ثانیه آنیل بین بحرانی شدند. در این پژوهش تأثیر افزودن وانادیم به میزان 6/0، 12/0 و 18/0 (درصد وزنی) و زمان آنیل بین بحرانی روی تحولات ریزساختاری، خواص مکانیکی، رفتار کرنش سختی و رفتار شکست مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزودن وانادیم تا 12/0 درصد وزنی، متوسط اندازه دانه فریت تقریباً تا 3 میکرومتر و متوسط اندازه جزایر مارتنزیتی (حدوداً تا 2 میکرومتر) کاهش می‌یابد، در حالی که کسر حجمی مارتنزیت تقریباً ثابت می ماند. با افزایش بیشتر وانادیم تا 18/0 درصد وزنی ، تغییر قابل‌ملاحظه‌ای روی ساختار نشان نداد. نتایج نشان داد که با افزایش زمان آنیل بین بحرانی تا 8 دقیقه، اندازه جزایر مارتنزیتی و کسر حجمی مارتنزیت افزایش می‌یابد، در حالی که اندازه دانه فریت تا زمان 6 دقیقه تقریباً پایدار است. نتایج حاصل از آزمون کشش، تأثیر رسوبات کاربید وانادیم در بهبود خواص مکانیکی را تائید نمود. بر این اساس، ترکیب مناسبی از استحکام و انعطاف‌پذیری در قالب میزان انرژی جذب شده (UTS´UE @100 J-cm -3 ) در مقایسه با فولاد فریتی-پرلیتی دریافتی نشان داد. آنالیز رفتار کرنش سختی فولادهای دوفازی فوق ریزدانه از طریق آنالیز هولمن، رفتار دو مرحله‌ای و تغییر پیوسته نرخ کار سختی را نشان داد. الگوی شکست در فولادهای دوفازی فوق ریزدانه از نوع شکست نرم بود به طوری که با افزایش درصد وانادیم، قطر متوسط حفره hy;ها کاهش یافت. کلمات کلیدی : فولاد دوفازی فوق ریزدانه، نورد سرد و آنیل بین بحرانی، عنصر میکروآلیاژی، وانادیم

ارتقاء امنیت وب با وف بومی