ابراهیم صبحی سرابی - کارشناسی ارشد، شکل دادن فلزات، دانشگاه صنعتی مالک اشتر
احسان محمد شریفی - استادیار، شکل دادن فلزات، دانشکده مهندسی مواد دانشگاه صنعتی مالک اشتر
رضا وفایی - استادیار، شکل دادن فلزات، دانشکده مهندسی مواد دانشگاه صنعتی مالک اشتر

به منظور بررسی اثر عمیلات نورد گرم و آنیل بین بحرانی بر ایجاد ریز ساختار فریتی بینایتی و همچنین خواص مکانیک فولاد AISI 4340 عملیات ترمودینامیکی ویژه ای بر روی این فولاد اجرا شد. این عملیات شامل آستنیته کردن در دمای 850C به مدت 20 دقیقه، اعمال نورد به میزان 50% کاهش در سطح مقطع، کوینچ در آب و سپس آنیل بین بحرانی در دمای 750C به مدت زمان های 3، 5، 10، 15 و 30 دقیقه و در نهایت عملیات آستمپر در دمای 350C به مدت زمان 60 و 120 دقیقه بود. در اثر این عملیات ساختار فریتی بینایتی با مقادیر حجمی مختلف فریت و بینایت در ریزساختار فولاد اجاد شد. ریزساختار نمونه ها با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و همچنین آنالیز پرتو X مطالعه و کسر حجمی فریت با روش آنالیز تصویری ImageJ مشخص شد. سپس آزمون های کشش و سختی سنجی نیز طبق استاندارد بر روی نمونه های تولید شده انجام شد. نتایج نشان داد که استحکام کششی نمونه های تولید شده به روش عملیات ترمودینامیکی ( نورد گرم و آنیل بین بحرانی ) افزایش چشمگیری در مقایسه با نمونه اولیه فولاد 4340 با ریزساختار فریتی پرلیتی داشته است، در حالی که درصد ازدیاد طول تغییر آنچنانی نسبت به نمونه اولیه نداشت بطوریکه در نمونه فریتی بینایتی بهینه تولید شده از طریق نورد گرم و آنیل بین بحرانی، استحکام کششی از 1060 به 1640 مگاپاسکال با درصد ازدیاد طول 20% رسید. همچنین سختی نمونه اولیه نیز با ایجاد ریزساختار فریتی بینایتی از 290 به 490 ویکرز افزایش یافت.

فریت، بینایت، عملیات ترمومکانیکی، آنیل بین بحرانی