نمايان كردن مرز دانه هاي آستنيت اوليه و تعيين معادله تغييرات عدد اندازه دانه آستنيت اوليه بر حسب دماي آستنيته كردن در فولاد AISI 4140

Revealing prior austenite grain boundary and obtaining an equation for the variations of grain size number with austenitising temperature in AISI 4140 steels

اولين گام در اكثر فرايندهاي عمليات حرارتي، آستينه كردن فولاد است. اندازه دانه هاي آستنيت اوليه، از جمله پارامترهاي موثر بر خواص مكانيكي و متالورژيكي مارتنزيت تشكيل شده از آن است. عوامل مختلفي بر اندازه دانه آستنيت موثرند كه در اين ميان ، دما و زمان آستنيته كردن، مهم ترين عوامل هستند. در اين پژوهش با ثابت نگه داشتن زمان استنيته كردن براي نمونه هاي مشابه از جنس فولاد AISI4041 ، تغييرات عدد اندازه دانه بر حسب دماي آستنيته كردن محاسبه شد و معادله تجربي آن بدست آمد. از آنجايي كه مرز دانه هاي آستنيت اوليه در فولاد مارتنزيتي به سادگي قابل مشاهده نيست، از عمليات ويژه اي شامل دو مرحله متالوگرافي و استفاده از محلول اچ مناسب بهره گرفته شد و مرزدانه هاي آستنيت اوليه ( به دليل تجمع ذرات اكسيدي در اين مرزها) به صورت كاملا واضح مشخص شد. سپس در يك مقطع مناسب، عدد اندازه دانه تعيين شده و مشاهده گرديد كه با افزايش دماي آستنيته كردن در يك سطح معين، تعداد دانه ها در واحد سطح كاهش مي يابد.

The first step in most of heat treatment processes is austenitising the steels. The grain size of prior austenite has a great effect on mechanical and metallurgical properties of the formed martensite. Decreasing the austenite grain size, improves the hardness and mechanical properties of martensite. Although many parameters have influence on austenite grain size, the time and temperature of austenitising are the most important ones. The aim of this research was investigating the variations of grain size number with austenitising temperature and obtaining an equation for theses variations. If austenitising time remains constant for all of the specimens with different austenitising temperatures, variations of grain size number with austenitising temperature would be detected. Thus, the relevant equation could be obtained. Prior austenite grain boundaries, can not be revealed easily, so a special process, containing two steps of metallography and etching in an appropriate solution was used. Because of presence of oxide particles in grain boundaries, these grain boundaries could be revealed. It could be concluded that increasing the austenitising temperature leads to grain growth.