اثر افزودني هاي زيركونيوم بروي درشت شدن دانه هاي آستنيت C-Mn و فولادهاي ميكرو آلياژ

خلاصه :
اقژثر كربونيتريدهاي زيركونيوم روي رفتار زبر شدن يا درشت شدن دانه اي آستنيت در فولادهاي HSLA ميكرو آلياژ شده Zr-Nb و zr كشته شده AL و فولادهاي HSLA ميكر آلياژ شده Zr – Nb با نسبت هاي  Zr / N (22-8/2) بررسي شده است و با نسبت هاي كربونيتيدهاي حاوي Ti در فولادهاي Ti - Nb و
 Ti - Nb -Zr مقايسه شدند. مشاهدات TEM و تجزيه و تحليل PEELS نشان داد. كه در فولادهاي Zr-Nb و Zr با افزودني هاي كم Zr (3/6- 8/2 = Zr /N) ذرات داراي Zr ، از جمله كربونيتيدريدهاي بزرگ غني از ZrN با سايزهاي متغيير از mm100   تا چند ميكرون و با شكل نا منظم بودند، در حاليكه با افزودني هاي Zr زياد (22-15= Zr/N) ، كه دو از استئوليومتري بودند (5/6= Zr/N) ، ذرات كروي زير كربونيتريدهاي Zr غني از Zr (mm 100-10) با هم همراه با بسياري كربونيتدريدهاي بسيار بزرگ غني از ZrC تشكيل شدند. علاوه بر اين، فقط در فولادي با پايين ترين نسبت هاي Zr/N، يعني 34/2 براي فولاد Zr 011/0 و 75/2 براي فولادهاي Zr – Nb 022/0 . بخش عمده اي از AIN تشكيل شده بود. درشت شدن دانه اي آستنيت، بسيار تدريجي تر براي فولادهاي Ti-Nb ، Ti-Nb-Zr و داراي zr زياد ، مثبت شدند. به دليل گير كردن موثر دانه هاي آستنيت با كربونيتريدهاي zr يا Ti-nb (mm100 <) . يك مدل باز داري رشد دانه ذره جديد توسط Gladman تهيه شد و براي برآورد اثر كربونيتيديدهاي Zr ريز روي رشد دانه اي آستنيت بكار رفت. يك همبستگي خوب با داده هاي آزمايشي مشخص گرديد.
1- مقدمه:
طي 25 سال پيش، تأثير مفيد Zr روي كنترل شكل سولفيد در فولادهاي كربن مشاهده شد. جديداً، افزودني هاي Zr در فولاد ريل از لحاظ كنترل شكل سولفيد و روي خصوصيات نژمكانيكي و چقرمگي فولادهاي ميكروآلياژ شده Nd بررسي شده اند در اينجا، اضافه كردن Zr باعث بهترين تركيب استحكام و چقرمگي مي شود. كار در استراليا گزارش داد كه اضافه كردن Zr باعث تصفيه دانه اي در فولادهاي ميكروآلياژ شده قالب مي شود. نقش Al, Zr, Ti, B و W در فولادهاي ساختمان قابل جوش تميز شده و يژسرد شده در آلمان مكورد بررسي قرار گرفته است و نسبت Zr:N بزرگتر از 5/6 براي محافظت b توصيه شد. لا اينحال، مشخص خواهد شد كه هيچ بررسي جامعي از رسوب كربونيتريد ZR در فولادها بعمل نيامده است. استفاده از ذرات براي محدود كردن رشد دانه، يك پديده خوب مطرح شده است. اضافه از zr براي كنترل رشد دانه آستنيت، مختصراً در دهه 1960 مشخص گرديده اما كار جزعي براي بررسي مؤثر بودن عنصر صورت گرفت. علاوه بر اين، پي بردن به واكنش هاي چند عنصري و مقايسه اثرات افزودني هاي Zr روي رشد دانه هاي آسنتيت با اثرات افزودني هاي Ti ، جالب توجه است.
2- مواد و جنبه آزمايشي
همه روقه هاي فولادي، بعد از حرارت مجدد تا C ْ1150 نورد كاري و كنترل شوند و بين c ْ800- 820 تا ضخامت mm16   نورد كاري و پرداخت شدند. اينكار در مركز تكنولوژي سوئد ، فولاد بريتانيا صورت گرفت. تركيبات شيميايي فولادها در جدول 1 ارائه شدند. ميكروساختمان ها با متالوگرافي و با ميكروسكپ الكتروني انتقال تحليلي تحقيق و مورد بررسي قرار گرفتند.