توليد فولاد TWIP فوق‌ريزدانه/نانوساختار به روش اتصال نورد تجمعي (ARB)

در اين پژوهش، فولاد TWIP فوق‌ريزدانه/نانو ساختار با تركيب شيميايي Fe-31Mn-3Si-3Al به روش اتصال نورد تجمعي (ARB) در دماي اتاق توليد گرديد. تحولات ريزساختاري حين فرايند ARB، توسط ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM) مورد بررسي قرار گرفت. همچنين خواص مكانيكي ورق‌هاي توليدشده توسط آزمون‌هاي كشش تك‌محوري و سختي‌سنجي ارزيابي شد. نتايج نشان داد كه پس از اعمال سه سيكل ARB (كرنش حقيقي معادل 4/2)، دانه‌هاي هم‌محور با اندازه متوسط حدود 100 نانومتر در كنار نانو دوقلويي‌هاي مكانيكي در ريزساختار تشكيل‌شده است. همچنين نتايج آزمون‌هاي مكانيكي نشان داد كه پس از اعمال سه سيكل ARB، استحكام كششي تقريباً به دو برابر استحكام كششي ورق اوليه (از 622 به MPa 1225) و سختي به حدود چهار برابر سختي اوليه (از 118 به 447 ويكرز) رسيده است. هرچند ازدياد طول كل در مقايسه با ورق اوليه كاهش زيادي داشته است (از 81 به 14 درصد)، اما همچنان ورق توليدشده از انعطاف‌پذيري نسبتاً خوبي برخودار است. وجود دانه‌هاي جديد با ابعاد نانومتري در كنار نانو دوقلويي‌هاي مكانيكي تشكيل‌شده در ساختار فولاد TWIP پس از اعمال سه سيكل ARB مي‌تواند علت دست‌يابي به اين خواص مكانيكي مطلوب باشد.