تاثير دماي تغييرشكل بر تحولات ريزساختاري و خواص مكانيكي يك فولاد پرمنگنز TWIP

Effect of Deformation Temperature on the Microstructural Evolutions and Mechanical Properties of High Manganese TWIP Steel

در اين تحقيق، تاثير دماي آزمايش كشش (125- تا 400 Oc) بر تحولات ريز ساختاري و خواص مكانيكي يك فولاد پرمنگنز TWIP با تركيب Fe-31Mn-3Al-3Si مورد ارزيابي قرار گرفته است. از آزمايش هاي XRD و SEM و TEM براي بررسيهاي ريزساختاري استفاده شد. همچنين انرژي نقصدر چيده شدن (SFE) آلياژ نيز توسط مدل ترموديناميكي محاسبه گرديد. نتايج بدست آمده نشان مي ده د كه با افزايش دما، تنش تسليم و استحكام كششي فولاد به صورت ملايم كاهشپيدا ميكند. با اين حال، درصد ازدياد طول كل با افزايشدما تا 25-oC به يك مقدار حداكثر مي رسد. علاوه بر اين، بررسيهاي ريزساختاري نشان مي دهد كه در دماهاي 200 تا 400oC (SFE:60-58J/m2) ، تغييرشكل عمدتاً از طريق لغزش نابجايي ها صورت گرفته و هيچگونه دوقلويي مكانيكي در ريزساختار مشاهده نميگردد. در دماهاي 200 تا -25oC (SFE:35-60mJ/m2) ، هر دو مكانيزم مشاركت دارند كه باعث دستيابي به يك ازدياد طول حداكثر ميگردد. در دماهاي 25- تا -125oC (SFE:20-35mJ/m2) ، همچنان دوقلويي شدن و لغزش نابجاييها مكانيزمهاي اصلي تغييرشكل به شمار مي آيند، اما تغيير سينتيك تشكيل دوقلوييهاي مكانيكي تا حدودي باعث كاهش درصد ازدياد طول كل ميگردد

In this study, the effect of tensile test temperature (-125 to 400oC) on the microstructural evolutions and mechanical properties of a high manganese TWIP steel with the composition of Fe-31Mn-3Al-3Si has been investigated. The XRD, SEM and TEM have been used for microstructural investigations. Additionally, the stacking fault energy (SFE) of the alloy was calculated by a thermodynamic model. The results indicate that the yield and tensile strengths of steel decrease gradually with increasing temperature. However, the total elongation reaches to a maximum value with increasing temperature up to -25oC. Moreover, microstructural investigations show that in the temperature range of 200 to 400oC (SFE: 60-80mJ/m2), deformation is mainly occurred via dislocation glide and the deformed microstructure dose not show any evidence of the mechanical twinning. In the temperature range of -25 to 200oC (SFE: 35-60mJ/m2), both mechanisms contribute in the deformation process and resulting in a maximum total elongation. In the temperature range of -25 to -125oC (SFE: 60- 80mJ/m2), the mechanical twinning and dislocation glide are still the dominate deformation mechanisms, but the change in the kinetic of mechanical twinning formation probably leads to decrease in the total elongation.