بررسی تاثیر عملیات مکانیکی سطحی بر ریزساختار و ریزسختی میلگرد فولاد کم‌ کربن

تغییر شکل پلاستیک شدید سطحی به کمک عملیات مکانیکی سطحی منجر به بهبود خواص مکانیکی سطح مواد از طریق ایجاد نانوساختار در نواحی سطحی و زیرسطحی فلزات می‌شود. هدف از این پژوهش انجام فرایند مکانیکی سطح روی قطعات استوانه‌ای به‌منظور کاهش اندازه دانه و بهبود خواص مکانیکی در سطح است. به همین دلیل، فرایند تغییر شکل مکانیکی سطحی بر روی میلگردی از جنس فولاد ساده کربنی به قطر 12 میلی‌متر به مدت‌زمان 15، 30 و 60 دقیقه با دو شدت متوسط و زیاد با دو ضربه زن فولاد زنگ نزن 304 و پیچ 12.9 با سختی متفاوت، انجام شد. مطالعات ریزساختاری نشان می‌دهد که پس از عملیات مکانیکی، در سطح و نواحی زیرسطحی تغییر شکل پلاستیک شدیدی رخ‌داده است. عمق اثر با تغییر پارامترهای مختلف، به 40 میکرون می‌رسد. انجام عملیات مکانیکی سطحی با شدت زیاد منجر به کاهش عمق اثر در مقایسه با شدت متوسط می شود.همچنین مشاهده شد که با افزایش سختی ضربه زن، عمق اثر افزایش می یابد. نتایج سختی سنجی مشخص کردند که پس از عملیات مکانیکی سطح، بیشینه سختی در نمونه‌ها از 280 ویکرز، به 350 ویکرز می‌رسد.

investigation of the effect of surface mechanical treatment on the microstructure and microhardness of low-carbon steel rebar

severe surface plastic deformation through mechanical surface treatment leads to the enhancement of mechanical properties by forming nanostructures in the surface and subsurface areas of metals. this research is designed to perform the mechanical surface process on cylindrical specimens for reduction of grain size to improve the surface mechanical properties. in this respect, a 12-mm-diameter steel rebar was mechanically surface deformed for 15, 30, and 60 minutes under two medium and high intensity levels with two impact pistons of different hardness, one crafted from stainless steel grade 304 and the other as bolt 12.9. the microstructural studies show that after the mechanical treatment, severe plastic deformation occurred in the surface and subsurface areas. the depth of effect, which varies for different parameters, reaches up to 40 micrometers. with the increase in the intensity of mechanical surface treatment the depth of the effect decreases. it was also observed that an increase in the hardness of the impact piston leads to a greater depth of effect. the hardness measurements on the samples after mechanical surface treatment showed an increase in maximum hardness from 280 to 350 vickers.