مشخصات فولاد boz
یکی از موثرترین راه‌ها برای افزایش استحکام و چقرمگی در فولادها، تشکیل فاز باینیت از طریق عملیات حرارتی آسمپرینگ است. در این مطالعه تاثیر مورفولوژی باینیت بر فولاد حاوی کروم، نیکل و مولیبدن (Din:34CrNiMo6) که برای ساخت قطعات خودرو استفاده می‌شود، بررسی شد.
به عنوان مثال، میل لنگ، چرخ دنده‌ها و پیستون مورد مطالعه قرار گرفته است. برای دستیابی به مناسب‌ترین فرآیند برای بررسی مورفولوژی تغییرات باینیت، چهار دمای مختلف (300، 350، 400 و 450 درجه سانتی گراد) و همچنین دو زمان مختلف (1 و 10 دقیقه) را برای عملیات حرارتی در نظر گرفتیم. پس از عملیات حرارتی، ریزساختار نمونه‌ها توسط میکروسکوپ نوری مورد بررسی قرار گرفت.
تست سختی و خمش سه نقطه‌ای نشان دهنده کاهش سختی، استحکام، کرنش و چقرمگی نمونه‌هایی است که در مدت 10 دقیقه با افزایش دمای آستمپر شده که علت آن تغییر مورفولوژی باینیت از باینیت پایینی به باینیت بالایی است، کاهش می‌یابد. چقرمگی نمونه‌ها در یک دقیقه استمپر شده که علت آن افزایش حجم فاز باینیت است.
در واقع، نمونه‌ها در 10 دقیقه توسط دماهای مختلف آسستمپر شدند که نشان دهنده تفاوت در خواص مکانیکی باینیت بالایی و پایینی به دلیل حجم ثابت فاز باینیت بود. نمونه آستمپر شده در 10 دقیقه در دمای 300 درجه سانتیگراد که حاوی ریزساختار باینیت و مارتنزیت پایین‌تر بود، بهترین خواص مکانیکی را نشان می‌دهد.
ترکیب شیمیایی فولاد boz
در خنک سازی با سرعت بالا از عملیات تبدیل فیزیکی جلوگیری می‌کند و به جای فاز باینیت فاز مارتنزیت تشکیل می‌شود که اتم‌های آهن و کربن در آن پراکنده نمی‌شوند. در نهایت با تغییر شکل بلورهای آستنیت با وجه مسطح به ساختارهای مکعبی هشت ضلعی، فلزی سخت و شکننده تولید می‌شود.
این فاز غیرتعادلی فقط در دمای پایین تشکیل می‌شود، جایی که نیروی محرکه واکنش برای مقابله با فشار ناشی از تبدیل فیزیکی کافی است. این تغییر اساسا مستقل از زمان است و تغییر فاز تنها به این بستگی دارد که دمای خنک کننده کم‌تر از دمای شروع فاز مارتنزیت باشد. علاوه بر این، هنگامی که تغییر شکل بدون انتشار اتم‌ها انجام می‌شود، ترکیب حاصل ویژگی‌های آستنیت اصلی را به خود می‌گیرد.
تشکیل فاز باینیت برای تشکیل فولاد بوز در محدوده دمایی (تقریبا بین 300 درجه سانتیگراد تا 500 درجه سانتیگراد) بین سرد شدن سریع و آهسته رخ می‌دهد. در این محدوده دما، خود پخشی اتم‌های آهن محدود است، اما نیروی محرکه کافی برای تشکیل فاز مارتنزیت وجود ندارد.
هنگامی که فاز باینیت بدون انتشار آهن ایجاد می‌شود، در حالی که اتم‌های کربن منتشر و رسوب می‌کنند، فولاد بوز به وجو می‌آید. همچنین فاز باینیت خود به دو قسمت تقسیم می‌شود: فاز باینیت بالا و فاز باینیت پایین. به عبارت دیگر، اگر تشکیل فولاد بوز نزدیک به 300 درجه سانتیگراد باشد، باینیت پایین و اگر نزدیک به دمای 450 درجه سانتی گراد باشد باینیت بالایی تشکیل می‌شود.
- باینیت بالا
باینیت بالا در میخ‌ها در دمای 400 تا 550 درجه سانتیگراد تشکیل می‌شود. این میخ‌ها حاوی چندین لت هیدروکسید آهن بوده که تقریبا موازی یکدیگر هستند و به آستنیت اطراف متصل‌اند. اگرچه این رابطه به تدریج با کاهش دمای تغییر از بین می‌رود. هیدروکسید آهن موجود در این میخ‌ها حاوی کربن با غلظت کم‌تر از 0.03 درصد است که باعث تشکیل آستنیت غنی از کربن در اطراف این لت‌ها می‌شود.
مقدار فولادی که بین لت‌ها تشکیل می‌شود بر اساس غلظت کربن در فولاد است که برای فولاد با کربن کم معمولا نوارهای ناپیوسته یا ذرات ریز فولاد بین لت‌ها و برای فولاد با کربن بالا نوارهای پیوسته تشکیل می‌شود به عبارتی دیگر در امتداد نوارهای مجاور ایجاد خواهد شد.
- باینیت پایین
باینیت پایین در محدوده دمایی 250 تا 400 درجه سانتیگراد تشکیل می‌شود و در مقایسه با باینیت بالا اغلب به شکل صفحه‌ای می‌باشد. در باینیت پایین بر خلاف باینیت بالا، فاصله زیادی بین لت‌ها وجود دارد. همچنین در باینیت پایین، سطح صاف هیدروکسید آهن با کاهش دمای عملیات تبدیل تغییر می‌کند.
در باینیت پایین، بلورهای فولادی در حد فاصل بین هیدروکسید آهن و آستنیت قرار می‌گیرند. تفاوت دیگر باینیت پایین و بالا به دلیل سرعت انتشار کربن در دمای تشکیل است. در دمای بالا، کربن به سرعت از هیدروکسید آهن تازه تشکیل شده حذف می‌شود و کاربیدهایی را در رسوبات آستنیت غنی شده با کربن بین صفحات هیدروکسید آهن تشکیل می‌دهد. در دماهای پایین، کربن به آرامی منتشر می‌شود و احتمالا قبل از این که باینیت را ترک کند، رسوب می‌کند.
سخن آخر
در این مقاله فولاد بوز (boz) را بررسی کردیم. فولاد بوز یکی از انواع فولادهای قابل عملیات حرارتی است که به فولاد کم آلیاژ معروف است. جهت خرید انواع میلگرد، شمش فولادی، قطعات و مجموعه‌های خط نورد و.. می‌توانید با آذر فولاد امین تماس بگیرید.
