اثر عملیات آنیل بر ریزساختار و سختی فولاد زنگ نزن آستنیتی 316aisi

فولاد زنگ نزن آستنیتی 316 با اینکه دارای مقاومت به خوردگی و زیست سازگاری بالاست، از استحکام مکانیکی پایینی برخوردار است. استفاده از عملیات ترموکانیکی یکی از روشهای استحکام بخشی فولادهای زنگ نزن به شمار می رود. در پژوهش حاضر، به منظور بررسی پایداری حرارتی و نیز دستیابی به ترکیب مناسبی از استحکام و انعطاف پذیری در فولاد 316، از مکانیزم کرنش سختی از طریق اعمال نورد سرد همراه با عملیات حرارتی بعدی استفاده شد. ابتدا کاهش ضخامت 90٪ بر روی نمونه ها اعمال و سپس عملیات آنیل به مدت یک ساعت و در دماهای مختلف 600، 700، 800، 900، 1000 و 1100 درجه سانتیگراد صورت گرفت. ریز ساختار قبل و بعد از نورد و همچنین بعد از عملیات آنیل با میکروسکوپ نوری مشاهده گردید. ارزیابی خواص مکانیکی با آزمایش کشش و میکروسختی سنجی انجام شد. نتایج حاکی از آن است که با اعمال نورد سرد ریزساختار هم محور اولیه با اندازه دانه 43 میکرون بطور چشمگیری ریزشده و بعد از 90٪ کاهش ضخامت توسط نورد، شامل دانه های اولیه کشیده است که خود این دانه های کشیده، بوسیله نوارهای باریکی در داخل خود به بخش های کوچکتری تقسیم شده اند. این امر باعث ارتقا چشمگیر استحکام تسلیم از 410 تا mpa 1450 می گردد. با اعمال عملیات آنیل در محدوده دمایی فوق مشاهده می شود که تبلور مجدد در دمای 700 درجه سانتیگراد روی داده ولی با این حال رشد قابل توجه دانه ها از 800 درجه سانتیگراد شروع می شود. در دمای ◦c 700 یک ریز ساختار هم محور با دانه هایی با اندازه متوسط 2/1 میکرون ایجاد می شود که ترکیب مناسبی از استحکام و انعطاف پذیری را برای فولاد 316 فراهم می کند. استحکام تسلیم فولاد در این حالت 1150 مگاپاسکال و انعطاف پذیری آن 13٪ بدست می آید که این ارقام قابل مقایسه با خواص کششی بسیاری از فولادهای آلیاژی بعد از عملیات حرارتی کوئنچ- تمپر می باشد.