بررسی رفتار کارپذیری گرم فولاد ابزار گرم‌کار w360 در حالت ریختگی و کارشده

در پژوهش حاضر، کارپذیری گرم فولاد ابزار گرم‌کار w360 در حالت ریختگی و کارشده، با انجام آزمایش کشش گرم در محدوده دمایی 900 تا 1200درجه سانتی‌گراد، در نرخ کرنش ثابت 0/1 بر ثانیه مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داد، در هر دو فولاد ریختگی و کارشده، با افزایش دما از 900 به 1000درجه سانتی‌گراد، به‌دلیل حل‌شدن کاربیدها و وقوع تبلور مجدد دینامیکی، شکل‌پذیری افزایش یافته است. در دمای 1050درجه سانتی‌گراد، بیشترین میزان تبلور مجدد رخ داده و اندازه دانه‌‌ها کاهش یافته است. این کاهش اندازه دانه در فولاد کارشده به‌دلیل اندازه دانه اولیه کوچک‌تر مشهودتر بود. نمونه‌های کارشده، شکل‌پذیری گرم بیشتر و تنش حداکثر کمتری نسبت به نمونه‌های ریختگی نشان دادند. شکل‌پذیری فولاد ریختگی در دمای 1200درجه سانتی‌گراد، اُفت قابل ملاحظه‌ای را نشان داد که ناشی از حضور رسوبات حل‌نشده باقی‌مانده در مرزدانه‌ها و تمرکز تنش اطراف آنها و تشکیل ترک‌های مرزدانه‌ای در مجاورت آنها است، در حالی که شکسته‌شدن رسوبات در فولاد کارشده از تمرکز تنش اطراف آنها ممانعت کرده است. مطابق تصاویر ریزساختاری نمونه‌ها پس از آزمایش کشش گرم، در نمونه‌های کارشده، شبکه پیوسته کاربیدهای آلیاژی حین نورد و وقوع تبلور مجدد شکسته شده، کاربیدها ریزتر و توزیع آنها یکنواخت‌تر شده است. این مساله سبب کاهش تمرکز تنش در اطراف کاربیدها و کارپذیری گرم بالاتر نمونه‌های کارشده شده است. مطابق بررسی‌های صورت‌گرفته، بهترین محدوده تغییر شکل گرم فولاد w360 در هر دو حالت ریختگی و کارشده، محدوده دمایی 1050 تا 1150درجه سانتی‌گراد به‌دست آمد.

Hot Workability Behavior of W360 Hot Work Tool Steel in the Cast and Wrought Conditions

In the current study, the hot workability of W360 hot work tool steel was investigated by hot tension testing in the cast and wrought conditions in the temperature range of 9001200 °C at strain rate of 0.1s1. The results showed that in both cast and wrought steels, ductility has increased with increasing temperature from 900 to 1000 °C, due to dissolution of carbides and occurrence of dynamic recrystallization. The most recrystallization has occurred at 1050 °C and the size of the grains has decreased. This reduction in wrought steel was more evident due to its smaller primary grain size. Wrought samples showed higher hot ductility and lower peak stress than cast samples. The ductility of cast steel depicted a significant decrease at 1200 °C due to the presence of undissolved particles along grain boundaries and the stress concentration and thus formation of granular cracks surrounding them. It is while the breakdown of particles has prevented the stress concentration around them in the wrought steel. According to microscopic images of the samples after the hot tension test, in the wrought samples, the continuous alloyed carbide nets were broken during the rolling and occurrence of recrystallization and the carbides has become smaller and their distribution was more uniform. This issue reduces the stress concentration around the carbides in the wrought samples and thus leads to higher hot workability than the cast one. According to the results, the best hot deformation range of W360 steel was achieved in the temperature range of 1050 to 1150 °C for both cast and wrought steels.