بررسی تاثیر عملیات حرارتی آنیل میان ‌بحرانی بر کوئنچ و پارتیشن‌ بندی میکروفازهای فریت - بینیت-مارتنزیت در فولاد کم ‌آلیاژ سیلیسیم بالا din 1.5025

امروزه فولادهای کوئنچ و پارتیشن بندی (q p) با ترکیب منحصر به فرد از استحکام و شکل‌پذیری، امکان استفاده در نسل سوم از فولادهای پیشرفته ahss را فراهم می نمایند. در این پژوهش، تاثیر عملیات حرارتی آنیل میان بحرانی بر کوئنچ و پارتیشن بندی (q p) میکروفازهای فریت-بینیت-مارتنزیت در فولاد کم آلیاژ سیلیسیم بالای din 1.5025  مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، ابتدا فرآیند عملیات حرارتی نرماله کردن شامل آستنیته کردن در دمای  900oc به مدت 5 دقیقه به همراه سرد شدن در هوا تا دمای اتاق برای دستیابی به ریزساختارهای همگن و یکنواخت اولیه فریتی-پرلیتی برای تمام نمونه ها انجام شد. در ادامه، سیکل های عملیات حرارتی کوئنچ و پارتیشن بندی شامل آستنیته کردن جزئی در ناحیه میان بحرانی آستنیت-فریت با دمای  775oc به مدت زمان نگه داری 60 دقیقه و متعاقباً کوئنچ در حمام نمک مذاب پارتیشن بندی با دماهای 250، 300 و  350 درجه سانتیگراد به مدت زمان های مختلف 2، 5، 15، 30 و 60 دقیقه انجام شدند. برای ارزیابی تغییرات ریزساختاری و خواص مکانیکی نمونه ها از مشاهدات میکروسکوپ های نوری (om) و الکترونی روبشی گسیل میدانی (fe-sem)، آزمون های مکانیکی استاندارد کشش و سختی سنجی استفاده شدند. نتایج نشان می‌دهد وجود فاز فریت در طی آستنیته کردن جزئی در ناحیه ی میان بحرانی آستنیت-فریت، موجب غنی‌سازی آستنیت از کربن، کاهش دمای شروع تشکیل مارتنزیت (ms)، تشکیل بلور های ظریف بینیت می گردد. بنابراین ریزساختارهای حاصل سبب مشاه ده ی رفتار کششی غیر متعارف تسلیم پیوسته در نمونه ها شدند. از سوی دیگر زمان عملیات حرارتی پارتیشن بندی 30 دقیقه در حمام نمک مذاب 350 درجه سانتیگراد باعث ایجاد ریزساختارهای چندفازی حاوی مخلوطی از میکروفازهای فریت- بینیت- مارتنزیت گردید. این ریزساختارهای چندفازی سبب بهینه سازی خواص مکانیکی شامل فرم پذیری و استحکام کششی به ترتیب در مقادیر 16% و  mpa 1350 شد.

investigating the effect of intercritical annealing heat treatment on the quenching and partitioning of ferrite-bainite-martensite microphases in high-silicon low-alloy din 1.5025 steel

in this study, the influence of intercritical annealing heat treatment on the quenching and partitioning (q p) of ferrite-bainite-martensite multiphase in high-silicon low-alloy din 1.5025 steel was investigated. initially, a normalization heat treatment process involving austenitization at 900°c for 5 minutes followed by air cooling to room temperature was conducted to achieve homogeneous and uniform initial ferritic-pearlitic microstructures for all of the specimens. subsequently, the q p heat treatment cycles comprising partial austenitization in the intercritical austenite-ferrite region at 775°c for 60 minutes, followed by quenching in a molten salt bath of partitioning at temperatures of 250, 300, and 350°c for various durations of 2, 5, 15, 30, and 60 minutes were performed. optical microscopy (om) and field-emission scanning electron microscopy (fe-sem) observations, standard tensile tests, and hardness measurements were employed to evaluate the microstructural changes in relation to the mechanical properties of the specimens. the results demonstrate that the presence of ferrite phase during partial austenitization in the intercritical austenite-ferrite region enriches austenite with carbon, reduces the martensite start temperature (ms), promotes the formation of fine bainite crystals, and consequently leads to unconventional continuous yield behavior in the specimens. a partitioning heat treatment time of 30 minutes in the molten salt bath at 350°c induces the formation of multiphase microstructures containing a mixture of ferrite-bainite-martensite microphases, along with optimizing the formability and tensile strength properties to values of 16% and 1350 mpa, respectively.