پديد آورنده :
جماعتي، روح اله
عنوان :
ارزيابي خواص مكانيكي و ريز ساختاري فولاد IF و كامپوزيت IF/SiC نانو ساختار توليد شده توسط فرايند نورد تجمعي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مواد
صفحه شمار :
چهارده،144ص.: مصور،جدول،نمودار
يادداشت :
ص.ع.به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
محمدرضا طرقي نژاد، حسين ادريس
استاد مشاور :
محمدرضا سلماني
توصيفگر ها :
ساختار نانو , فولاد عاري از عناصر بين نشين , كامپوزيت فولاد/ كاربيد سيليسيم
تاريخ نمايه سازي :
18/11/93
استاد داور :
حبيب دانش منش، احمد رضاييان، خسروفرمنش
كد ايرانداك :
ID707 دكتري
چكيده فارسي :
1 چكيده در اين پژوهش به توليد و بررسي ريزساختار و خواص مكانيكي فوالد عاري از عناصر بيننشين نانوساختار پرداخته شده است بدين منظور از فرايند نورد تجمعي چهاراليه در دماي محيط و افزودن ميكروذرات و نانوذرات كاربيد سيليسيم در حين فرايند به فوالد عاري از عناصر بيننشين جهت دستيابي به ساختار نانو استفاده گرديد قبل از انجام فرايند نورد تجمعي استحكام پيوند بين ورقها و پارامترهاي تاثيرگذار روي آن مانند مقدار كاهش ضخامت مقدار ذرات و اندازهي ذرات توسط آزمون اليهكني مورد ارزيابي قرار گرفت بررسيهاي ريزساختاري توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي ميكروسكوپ الكتروني عبوري روبشي و پراش الكترون برگشتي انجام شد به منظور ارزيابي خواص مكانيكي از آزمونهاي كشش تكمحوري و سختيسنجي استفاده گرديد نتايج آزمون اليهكني نشان داد كه با افزايش مقدار كاهش ضخامت و نيز با كاهش مقدار نانوذرات استحكام پيوند بهبود مييابد با افزايش مقدار ذرات ميزان تغييرشكل آستانهاي نيز افزايش يافت در مقدار ثابتي از ذرات كاربيد سيليسيم حضور نانوذرات نسبت به ميكروذرات استحكام پيوند را بيشتر تحت تاثير قرار داد در نمونههاي ساخته شده توسط فرايند نورد تجمعي با استفاده از ذرات كاربيد سيليسيم افزايش تعداد سيكل موجب يكنواختي بيشتر ذرات در زمينه گرديد نتايج به دست آمده از ميكروسكوپ الكتروني عبوري روبشي نشان داد كه ميتوان با دخيل كردن توامان چند عامل يعني نورد تجمعي چهار اليه نورد تجمعي در دماي محيط و افزودن ذرات حين فرايند اندازه دانهي فوالد عاري از عناصر بيننشين را به 55 nm رساند حتي بدون حضور ذرات نيز ميتوان به ريزساختاري با اندازه دانهي 35 nm در اين فوالد دست پيدا كرد در واقع اندازه دانهي نهايي به دست آمده براي نمونههاي فوالد خالص كامپوزيت و نانوكامپوزيت به ترتيب برابر با 53 37 و 55 nm بودند كه در هر سه حالت ساختار نانو در فوالد به وجود آمد وقوع تبلورمجدد پيوسته در هر سه نمونه و تبلورمجدد ناپيوسته در كامپوزيت و نانوكامپوزيت در پيدايش ساختار نانو كامال موثر بود وقوع تبلورمجدد براي نمونههاي مختلف در سيكلهاي متفاوتي اتفاق افتاد در واقع براي نمونههاي فوالد خالص كامپوزيت و نانوكامپوزيت تبلورمجدد به ترتيب در سيكلهاي سوم دوم و اول به طور گسترده رخ داد با انجام فرايند آنيل در دماي 600 C به مدت 03 دقيقه روي نمونههاي نهايي حاصل از نورد تجمعي اندازهي دانهها به شدت افزايش يافت اندازه دانهي نهايي نمونههاي فوالد خالص كامپوزيت و نانوكامپوزيت پس از فرايند آنيل به ترتيب برابر با 3 1 8 1 و 1 5 m بود نتايج مربوط به خواص مكانيكي نشان داد كه با افزايش تعداد سيكل مقدار استحكام كششي به طور مداوم افزايش مييابد به طوري كه پس از سيكل چهارم استحكام كششي فوالد خالص كامپوزيت و نانوكامپوزيت به ترتيب 5 4 برابر 5 5 380 MPa برابر 1225 MPa و 6 برابر 1323 MPa مقدار استحكام كششي نمونهي اوليه بود نتايج نشان داد كه استحكام كششي كامپوزيت در تمامي سيكلها كمتر از استحكام كششي نانوكامپوزيت است پس از سيكل اول مقدار ازدياد طول از 3 05 براي نمونهي اوليه به 1 8 براي فوالد خالص 6 5 براي كامپوزيت و 3 5 براي نانوكامپوزيت كاهش يافت مرحلهي دوم موجب افزايش مقدار ازدياد طول به 0 21 1 3 و 2 8 به ترتيب براي فوالد خالص كامپوزيت و نانوكامپوزيت گرديد همچنين پس از سيكل اول افزايش شديدي در مقادير سختي مشاهده شد كه تقريبا 6 2 براي فوالد خالص 8 2 براي كامپوزيت و 3 2 براي نانوكامپوزيت برابر سختي نمونهي اوليه بود با انجام فرايند آنيل استحكام و انعطافپذيري به ترتيب كاهش و افزايش يافتند بررسي سهم مكانيزمهاي استحكامدهي در افزايش استحكام تسليم نمونههاي نهايي نشان داد كه سهم مكانيزم ريز شدن دانه حداكثر بين 76 تا 27 و سهم مكانيزم رسوبسختي حداقل بين 1 3 تا 7 3 است سطح مقطع شكست ميكروسكوپي نمونهي اوليه شامل ديمپلهاي عميق و هممحور بود كه نشاندهندهي شكست نرم است با افزايش تعداد سيكلها قطر و عمق ديمپلها كمتر شد و شكست نرم جاي خود را به شكست نرم برشي داد بافت غالب موجود در تمامي نمونهها اعم از فوالد خالص كامپوزيت و نانوكامپوزيت ميبايست از نوع بافت نورد ميبود اما بافت برشي در سيكل سوم براي فوالد خالص سيكل دوم براي كامپوزيت و سيكل اول براي نانوكامپوزيت غالب بود كلمات كليدي ساختار نانو فوالد عاري از عناصر بيننشين كامپوزيت فوالد كاربيد سيليسيم فرايند نورد تجمعي
چكيده انگليسي :
145 Investigation of mechanical properties and microstructural evolution of nanostructured IF steel and IF SiC composite produced by accumulative roll bonding process Roohollah Jamaati r jamaatikenari@ma iut ac ir 15 12 2014 Department of Materials Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranMohammad Reza Toroghinejad toroghi@cc iut ac ir Supervisior Hossein Edris h edris@cc iut ac ir Supervisior Mohammad Reza Salmani m salmani09@gmail com Advisor Keyvan Raeissi Department Graduate Program Coordinator Department of Materials Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Department of Metallurgy and Materials Saveh Branch Islamic Azad University Saveh IranAbstractIn this study microstructure mechanical properties and texture development ofnanostructured interstitial free IF steel deformed to high strain by four layer accumulativeroll bonding ARB process at room temperature in absence and presence of SiC particleswere investigated Microstructural observations were performed by scanning electronmicroscopy SEM scanning transmission electron microscopy STEM and electronbackscatter diffraction EBSD Also textural evolution was evaluated using X raydiffraction The microstructure of the fabricated composite and nanocomposite after fourthcycle of the ARB process exhibited an excellent distribution of SiC micro nano particles inthe IF steel matrix without porosity The results indicated that the average grain size of thepure steel composite and nanocomposite was 95 73 55 nm respectively and themicrostructures consisted of equiaxed grains It was realized that recrystallization occurred inpure IF steel composite and nanocomposite after the third second and rst cycles respectively With increasing the number of cycles the dislocation density of samplesincreased The ndings revealed that with increasing the number of ARB cycles the tensilestrength of the pure steel composite and especially nanocomposite improved but theirelongation decreased at rst step and then increased at second step In addition the ARB processed composite and especially nanocomposite exhibited a higher hardness than theinitial sample Finally it was found that there was a texture transition from rolling texture toshear one for pure steel composite and nanocomposite However the texture transitionoccurred in different cycles for these samples Keywords Nanostructured materials Interstitial free steel Steel SiC composite Accumulative roll bondingIntroductionInterstitial free IF steels contain very low amounts of interstitials like C N and O in theirferritic microstructure IF steels are produced by the addition of titanium and or niobium toan extra low carbon grade to precipitate interstitial carbon and nitrogen atoms 1 Thedecreased interstitial content results in excellent formability and high normal anisotropy which provide benefits for sheet metal forming However the low strength of conventional IFsteels due to the lack of interstitials is a drawback for many applications 1 In order toproduce high strength IF steels refining the grain size by severe plastic deformation SPD
استاد راهنما :
محمدرضا طرقي نژاد، حسين ادريس
استاد مشاور :
محمدرضا سلماني
استاد داور :
حبيب دانش منش، احمد رضاييان، خسروفرمنش
