عنوان: پایان نامه بررسی فولادهای میکرو آلیاژی ،مهندسی مکانيک
رشته: پروژه تخصصی دوره کارشناسی،مهندسی مکانيک گرايش حرارت و سيالات
فرمت فایل: WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحه: 98
بهمرا فایل پاورپوینت جهت ارائه پایان نامه
چکیده:
در اين پروژه به منظور آشنايي بهتر با فولادهاي ميكروآلياژي ابتدا به بررسي محتواي آلياژي فولادهاي ميكروآلياژي ميپردازيم. سپس با بررسي عوامل متالوژيكي و متغيرهاي فرآيند مؤثر بر پارامترهاي اساسي مطرح در فولادهاي ميكروآلياژي، و نهايتاً اثر آنها بر خواص، با روشهاي توسعه اين فولادها بيشتر آشنا ميشويم. در قسمتهاي بعدي به بررسي خواص ويژه تك تك عناصر ميكروآلياژي پرداخته و نقشهاي ويژة هر يك را بررسي ميكنيم. در قسمت آخر نيز بررسي نوردكنترل شده و ساير متغيرهاي مؤثر در فرآيند نورد كنترل شده، انجام ميشود؛ همچنين مراحل انجام نورد نيز بررسي ميشود؛ و انواع نوردكنترل شده كه به طور معمول مورد استفاده قرار ميگيرد، را مورد بررسي قرار ميدهيم؛ كه هر يك بر مبناي تأكيد بر يك سري خواص مورد نياز در مراحل مختلف نورد تكيه بيشتريكردهاند. از ديگر فرآيندهاي غيرقابل صرفنظر در فولادهاي ميكروآلياژي نوردكنترل شده، ميتوان سرد كردن كنترل شده و نرماله كردن را نام برد؛ كه مورد بررسي قرار گرفتهاند.
هدف از مطالعات انجام شده در اين پروژه بدست آوردن دست مايه لازم براي انجام تجزيه و تحليل منطقي و مستند از پروسههاي پيشنهاد شده در مورد فولادهاي ميكروآلياژي ميباشد. اغلب اين نتايج مستلزم دسترسي به گرافها، معادلات و جداول مستند گردآوري شده توسط شركتهاي سازنده اين نوع فولادها ميباشد، كه در اختيار و انحصار خود آنها ميباشد، كه تا حد امكان به تعدادي از آنها در اين پروژه اشاره شده است، و ميتواند به منظور بررسيهاي تئوريك مقدماتي مؤثر واقع شود. در اينجا لازم به ذكر است، كه هدف از انجام اين پروژه بررسي خواص مكانيكي حاصله از نوردگرم و عمليات ترمومكانيكي بخصوصي روي فولاد ميكروآلياژي ميباشد. في الواقع طي اين مجموعه سعي شده است، كه بتوان بر اساس داشتههاي متالورژيكي فولاد مورد نظر از قبيل ميزان عنصر يا عناصر ميكرو آلياژي بكار رفته، تركيب شيميايي فولاد، محتواي كربن آن، تمايلات تركيبي اين عناصر، دماي انحلال رسوبات، تغييرات حلاليت عناصر ميكروآلياژي بر حسب دما، ميزان حلاليت عناصر ميكرو آلياژي در فازهاي فريت و آستنيت، اثرات سرعت سرد كردن بر رسوبات عناصر و مسائلي از اين قبيل، پروسه ترمومكانيكي طراحي و پيشنهاد شود؛ كه خواص مكانيكي و متالورژيكي كه از اين دست فولادها انتظار مي رود را، بر آورده سازد.
فهرست مطالب
عنوان صفحه
مقدمه. 1
فصل اول: کلیات
1-1- تاريخچه. 4
1-2- كاربرد. 7
1-3- عناصر ميكروآلياژي.. 11
1-4- نورد كنترل شده 13
1-5- سرد كردن كنترل شده 13
1-6- كنترل شكل ناخالصيها 13
فصل دوم: بررسيهاي متالورژيكي تغييرات حاصل از نورد ترمومكانيكي بر روي فولادها ميكروآلياژي
2-1- مقدمه. 16
2-2- محتواي آلياژي فولادهاي ميكروآلياژي.. 16
2-3- پارامترهاي مهم ساختاري قابل كنترل توسط عوامل متالورژيكي و متغيرهاي فرآيندي و اثرات آنها بر خواص فولاد. 18
2-3-1- اندازه و شكل دانه. 18
2-3-2- رسوبات.. 24
2-3-3- چگالي نابجاييها 35
2-3-4- بافت فريت… 35
2-3-5- گوگرد زدايي، اكسيژن زدايي، وكنترل شكل ناخالصيها 36
2-4- تغيير حالت آستنيت… 41
2-5- خواص ويژه عناصر ميكروآلياژي.. 42
2-5-1- نيوبيوم (Nb) 44
2-5-2- تيتانيوم (Ti) 45
2-5-3- واناديوم (V) 46
2-5-4- زيركونيوم (Zr) 48
2-5-5- بُر (B) 48
2-6- اساس نورد كنترل شده 50
2-6-1- تغيير شكل بحراني (Critical Deformation) در يك دما 51
2-6-2- گستره دمايي نورد كنترل شده و دماهاي بحراني در آن.. 52
2-7- مراحل انجام نورد كنترل شده 53
2-7-1- تغيير شكل در منطقه تبلور مجدد آستنيت… 53
2-7-2- تغيير شكل در منطقه عدم تبلور مجدد آستنيت… 54
2-7-3- تغيير شكل در منطقه دو فازي آستنيت- فريت… 55
2-8- انواع نورد كنترل شده 56
2-8-1- نورد كنترل شده قراردادي (CCR) 56
2-8-2- نورد كنترل شده تبلور مجدد (RCR) 58
2-8-3- نورد كنترل شده تبلورمجدد ديناميك (DRCR) 59
2-9- سرد كردن كنترل شده 59
2-10- نرماله كردن Normalizng. 60
فصل سوم: خواص مکانیکی مواد
3-1- مفاهیم اساسی در شکل دهی فلزات.. 63
3-2- مکانیزم های تغییر شکل.. 64
3-3- مقايسه سیستم هاي تغيير شكل (لغزش و دوقلويي) 66
3-4- مفهوم سوپرپلاستیسیته. 66
3-5- تأثیر متقابل تغییر شکل و ساختار ماده 67
3-6- فرآيندهاي مورد استفاده در طي شكل دهي فلزات.. 67
3-6-1- بازیابی.. 68
3-6-2- كارگرم. 68
3-6-3- همگن سازي.. 69
3-6-4- كار داغ و تبلور مجدد. 69
3-7- عملیات حرارتی-مکانیکی (ترمومکانیکال) 70
3-8- کوره پیش گرم. 73
3-9- اندازه گیری دما و ابزارهای مربوط به آن.. 75
3-10- آزمون کشش…. 79
3-11- تنش-کرنش حقیقی.. 81
3-12- برجهندگی و چقرمگی.. 82
3-12-1- سختی.. 82
3-13- شکل دادن به وسیله نورد. 85
نتیجه گیری: 87
منابع : 89
فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل 1-1: تولید فولاد تیتانیوم دار 5
شکل 1-2: نسبت هزینه مواد بصورت تابعی.. 8
شکل 1-3: صرفه جویی وزنی.. 9
شکل 1-4: تاذیخچه بکارگیری عناصر میکرو آلیاژی.. 12
شکل 2-1: اثر ابعاد دانه بر روی تنش یک تسلیم یک نوع فولاد کربن.. 19
شکل 2-2: اثر درجه حرارت.. 19
شکل 2-3: اثر Nb، Tiو V.. 21
شکل 2-4: اثر Nb. 23
شکل 2-5: اثر کسر حجمی ذرات.. 23
شکل 2-6: اثر ذرات ریز TiN.. 24
شکل 2-7: حلالیت رسوبات کاربید. 25
شكل 2-8: حدود حلاليت كربونيتريد نيوبيوم را بر حسب درجه حرارت و محتواي كربن و نيتروژن فولاد. 27
شكل 2-9: نيز حلاليت كاربيد و نيتريد عناصر ميكروآلياژي را در دماي ثابت 1000 درجه سانتيگراد. 27
شکل 2-10: مکانیزم هسته گذاری و رشد کاربیدها 28
شکل 2-11: اثر استحکامدهی.. 30
شکل 2-12: وابستگی استحکام دهی.. 32
شکل 2-13: اثر افزودنیها 33
شکل 2-14: اثر خط.. 34
شكل 2-15: بهبود دركاهش سطح مقطع در راستاي ضخامت كل(Through-Thickness Direction) را بر اساس كاهش محتواي كل اكسيژن وگوگرد 36
شكل 2-16: رابطه چقرمگي در راستاي ضخامت با طول ناخالصيهاي مربوط به كل محتواي اكسيژن و گوگرد در واحد سطح.. 37
شکل 2-17: اثر طول.. 38
شکل 2-18: رفتار تغییر نوع شکست فولاد. 39
شکل 2-19: اثر نسبت Ce/S. 40
شکل 2-20: اثر Nb. 41
شکل 2-21: افزایش دما 42
شكل2-22: براي پنج عنصر ميكروآلياژي، مساحتهاي چهار اثر مهمي كه بوسيله آنها توليد ميشود. 43
شكل 2-23: اثر كند كنندگي نيوبيوم و تيتانيوم را روي تبلور مجدد. 44
شكل 2-24: تفاوتهاي ميان اين سه عنصر از نظر تأثير بر تبلورمجدد. 47
شکل 2-26: كرنش بحراني لازم براي شروع تبلور مجدد را كاهش… . 52
شکل 2-27: بستگی اندازه دانه. 54
شکل 2-28: اثر دمای تغییر حالت… 55
شکل 2-29: 29تركيبات معمول استحكام تسليم و دماي تبديل شكست نرم به ترد را براي فولادهاي نيوبيومي با تركيبات و همچنين اندازههاي مختلف 57
شكل 2-30: رابطه بين استحكام تسليم، درجه حرارت كويل كردن و محتواي نيتروژن را در يك فولاد واناديومي.. 60