مقدمه
تاثیر کرنش بر ریزساختار
تاثیر نورد بر خواص مکانیکی
تاثیر نورد بر اندازه دانه
تاثیر نورد بر ریزساختار
تاثیر نورد بر منحنی تنش-کرنش
ضریب اصطکاک و سرعت نورد
شدت اشعه ایکس و نورد
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)تعداد صفحات10
تئوری ریخته گری فو لاد ها
عناصر تشکیل دهنده فولاد های کربنی
فولادهای کم کربن
عملیات ریخته گری و تهیه قطعات فولاد کم کربن
1ـ ذوب فلز در کوره های توس اسیدی
2ـ ماهیچه سازی
3ـ تهیه قالب ریخته گری
4ـ تهیه مدل
5ـ تغییر کاری
ریخته گری فو لاد ها
مقدمه
بازدید از کار گاه ریخته گری راه اهن تهران انجام گرفت . این کار گاه که یک سوله به مساحت m2 1000 میباشد تولید قطعات ریختگی واگن می پردازد که 35 نفر را تحت پوشش قرار میدهد یک مهندس 13 تکنسین و41 کارگر افرادی هستند که در این کارگاه مشغول کار می باشند . تولیدات این کار گاه روزانه متوسط 1500عدد میباشد. عموما قسمت ریخته گری در راه اهن شرکتهای پیمان کاری سپرده شده است و قسمت کوچکی که همان یک سوله می باشد زیر نظر خود راه میباشد. بیشتر تولیدات این سوله قطعات فولادی و چودنی میباشد. عموما وسایل حساس واگن از خارج کشور ؟ داخل وارد میشود وقسمت کوچکی از قطعات تولید داخلی میباشد . تنها کوره در این کار گاه کوره قوس الکتریکی از نوع اسیدی می باشد که ظرفیت آنCON 1.5 میباشد در مقابله سوله آزمایشگاه قرار دارد که که در این آزمایشگاه میزان اناصر اصلی ذوب را میسنجند . وهدف از این تحقیق اشنائی با روشهای ریخته گری و چگونگی کارکرد کوره و وسایل دیگر از قبیل وسایل تمیز کاری ، ازمایش گاه ، و…میباشد.
مشخصات این فایل
عنوان: ذوب و تصفیه فولاد
فرمت فایل : word( قابل ویرایش)
تعداد صفحات :33
این مقاله درمورد ذوب و تصفیه فولاد می باشد .
ذوب و تصفیه :
انتخاب اصول عمومی کنترل عملیات تصفیه درکوره زیمنس مارتین بازی همچنین کوره الکتریکی بازی مطمئناً اصلاح در عملیات می باشند که در کوره الکتریکی بازی خم شوندگی مهم می باشد.
بر خلاف شارژ زیمنس مارتین، برای شارژ کورة الکتریکی نمی توان از چدن خام استفاده کرد زیرا در زیمنس مارتین در طی ذوب کربن از دست رفته زیاد نیست. چون اتمسفر کوره اکسیدی نیست، بنابراین در انتخاب شارژ باید عوامل اکسید کننده بیشترین کنترل را شوند. معمولاً تا وقتی که یک لایه از فلز تشکیل نشود آهک اضافه نمی شود و زمان اضافه کردن آن هم باید در زمان کمتری انجام گیرد در بارریزی زیر گرما باید در هر یک از روشهای ذیل کنترل شود :
1- سنگ معدن آهن اضافه میشود و تصفیه به وسیله اکسیداسیون کامل همانند روشی که برای زیمنس مارتین شرح داده شده انجام می گیرد.
2- سنگ معدن آهن حذف می شود و یا خیلی کم استفاده می شود و کاهش کربن در طی تصفیه کمتر می باشد. .....(ادامه دارد)
ذوب کردن در زیمینس مارتین اسیدی :
ساخت کوره : در کورة زیمنس مارتین اسیدی همانند کوره زیمنس مارتین بازی از نسوزهای متفاوتی استفاده میشود. با وجوداین در پروسة تصفیه هم ، یک مرحلة اکسیداسیون وجود دارد. اما سولفور و فسفر موجود نمی توانند حذف شوند و مقداری اکسید آهن جذب سرباره می شود، با همة اینها این درصد در سربارة بازی خیلی فعال نمی باشد. این صفات کیفی یک ترکیب از FeO با SiO2 سرباره می باشد.
این ویژگی دلیل اساسی بر این است که چرا محصول فولاد با کیفیت بالا میتواند با یک
کنترل min بدست می آید.
کف کورة زیمنس مارتین اسیدی همانند روش زیمنس مارتین بازی ساخته میشود،به استثنای ماسه که به جای آن منیزیم پخته شده در روی آجر نسوز ریخته میشود ماسه در دمای حدود F2900 ذوب می شود. برخی سازنده های کوره، مقداری سرباره، خاک رس .....(ادامه دارد)
ذوب کردن الکتریکی – اسیدی :
ذوب درکوره الکتریکی اسیدی مشابه ذوب در زیمنس مارتین اسیدی می باشد،به جزء آن میتوان از سطح عمق و پهنای زیادی نیز استفاده کرد به دلیل اینکه خصوصیات اکسندگی در کوره اتمسفری در مقایسه با زیمنس مارتین کمتر می باشد. ساخت کوره همانند ساخت کوره الکتریکی بازی می باشد. و به وسیله شکل 5-16 نشان داده شده است. ظرفیت متوسط کوره 3 تن می باشد. اما معمولاً بیشتر از ظرفیتشان شارژ می شوند. یک نوع عالی از کوره های الکتریکی اسیدی در کشور وجود دارد که از انواع دیگر کوره های ذوب فولاد بیشتر برای ریخته گری فولاد کاربرد دارد.
شارژ کوره معمولاً قطعات اسکرپ کارگاهها و خرید اسکرپ می باشد.
اخیراً از انتخاب شارژ با فسفر و گوگرد زیاد اجتناب می شود.
ذوب و تصفیه :
بیشتر کارخانه ها برای حاصل اطمینان از تولید فولاد با کیفیت عالی، یک جوشش شدید را ادامه می دهند. این جوشش باعث ایجاد یک اکسید آهن و در نتیجه زنگ زدن فولاد میشود. سنگ معدن آهن با پوسته نورد در حمام اضافه می شود. و یا از لانس اکسیژن استفاده میشود. (قسمتی از تزریق اکسیژن نشان داده شده است). اصول روش عملیات .....(ادامه دارد)
تزریق اکسیژن در کوره های زیمنس مارتین و الکتریکی
امتیاز ارزان بودن تأمین اکسیژن در سال 1946 منجر به استفاده از اکسیژن به عنوان یک افزودنی در تولید فولاد گردید. با وجود این اکسیژن میتواند در غنی سازی مخلوط سوخت به وسیله تزریق در داخل کورة زیمنس مارتین نیز استفاده شود.
اصول استفاده از اکسیژن در فرآیند تصفیه کنترل می شود.
اکسیژن از طریق لوله فولادی یا یک لانس خنک شونده با سر مسی ، به داخل مذاب تزریق میشود. اکسیژن با کربن یک واکنش قوی انجام می دهد، به ویژه زمانیکه مقدار کربن بالا باشد، برای جبران نسبت کربن از دست رفته، میتوان در دو یا سه مرحله مقداری سنگ معدن اضافه کرد. و به دلیل اینکه این واکنش گرمازاست شاید سنگ معدن برای افزایش دما نیز استفاده شود. اکسیداسیون کربن با سنگ معدن یک واکنش گرما گیر می باشد. تزریق اکسیژن ذخیره شده، در کار گرم استفاده میشود، و این میتواند به شدت مفید باشد، زمانیکه ظرفیت کوره محدود است. .....(ادامه دارد)
درجه حرارت (دما ) :
تا این نقطه فقط یک دما در نظر گرفته شده است. تغییر انرژی آزاد استاندارد برای یک واکنش با دمای متفاوت ، دارای تعادل پایدارتری می باشد. در عکس 11-16 اثر درجه حرارت بر روی ساختمان انرژی آزاد استاندارد برای عناصر و یک مول از گازهای اکسیژنی ترسیم شده است. از روی روابط بالا میتوان نتیجه گرفت که مشخصات برای و همچنین برای فقط دادن مقدار عددی نمی باشد.
اگر همه واکنشهای اکسیداسیون در یک دمای ثابت تغییر یابند، در نتیجه ممکن است درجه حرارت در تولید فولاد سهم زیادی نداشته باشد، اما این وضعیت وجود ندارد. مقدار منفی بودن تغییر انرژی آزاد استاندارد با افزایش دما، باعث کاهش آرایش ساختمانی میگردد. در این روش اکسیدهای قوی کمتری در دمای بالا بوجود می آیند. یک استثناء در واکنش بین کربن و اکسیژن که به شکل منواکسیدکربن وجود دارد. بنابراین کربن در افزایش میزان .....(ادامه دارد)
انرژی آزاد استاندارد :
اکسیداسیون اساسی یا اصلی تمایل به دادن تکریبی از اکسید به وسیله انرژی آزاد استاندارد دارد. در نتیجه مقدار منفی بودن این توابع ترمودینامیکی ، نتیجة تمایل به اکسیدن شدن عنصر دارد. بدین ترتیب در 1600.
این مقدار برای ،حدود Kcal 126- (کیلوگرم کالری)
و برای ، حدود Kcal 117- می باشد که توانایی یک گرم وزن اتمی سیلسیم بریا اکسید شدن ( به وسیله مقداری از اکسیژن) ، بیشتر از 2 گرم وزن مولکولی از منگنز می باشد. تغییر انرژی آزاد استاندارد به واکنشها در مقادیر خاص بر میگردد، بنابراین واکنشها ، متغیر انرژی آزاد استاندارد را تعیین می کنند. بدین ترتیب،در اینجا تغییرات انرژی برای واکنشهای بالا به طور دلخواه انتخاب میشوند: .....(ادامه دارد)
اکسیژن زدایی و بارگیری
ذوب الکتریکی بازی :
ساخت کوره :
ذوب و تصفیه :
ذوب کردن در زیمینس مارتین اسیدی :
شارژ کوره :
ذوب کردن و تصفیه :
ذوب کردن الکتریکی – اسیدی :
فرآیند کنورتر اسیدی :
کوره القایی :
ذوب کردن درخلاء و گاززدایی :
تزریق ا
روش اکسیژن بازی (LD) :
تولید فولاد فیزیکو – شیمیایی :
انرژی آزاد استاندارد :
درجه حرارت (دما ) :
تأثیر غلظت :
پروژه ساختمانی 13طبقه درتهران
کاریری :سه طبقه زیرزمین وپارکینک و 10طبقه روی زمین درمانی میباشد
نوع خاک منطقه تیپ 3
میلگرد مصرفی : alll=4000kg/cm2 و s400
فولاد مصرفی : fy=2400kg/cm2
بتن مصرفی :230kg/cm2
سیستم سازه ای: درجهت شرقی و غربی xقاب خمشی فولادی و درجهت شمالی و جنوبی yقاب مهاربندی هم محور فولادی میباشد .
نوع سقف :تیرچه بلوک یونولیت
+به همراه تمام فایل های اصلی
چکیده :
در این پروژه مقاومت به خوردگی برای 3 نوع فولاد میکروآلیاژی و 2 نوع فولاد ساده تقویت شده ارزیابی می شود . فولاد میکروآلیاژ محتوی غلظتی از کرم و مس و فسفر به مقدار کم می باشد . که گران و مهم تر از کاربرد فولاد معمول تقویت شده می باشد. مقدار فسفر فولاد میکروآلیاژ از مقداری که استاندارد ASTM اجازه می دهد تجاوز می کند و دیگر فولاد میکروآلیاژی ما محدودة نرمالی از فسفر را دارا می باشد. این 3 نوع فولاد میکروآلیاژی ، یکی از فولادهای معمولی عملیات حرارتی پذیرند که توسط پروسه های دمایی به شکل کوئینچ کردن و تمپر کردن برروی فولاد که مستقیماً پس از نورد می‌باشدو برروی دیگر فولاد معمولی نورد گرم انجام شده است .در مطالعه این پروژه متوجه می شویم که خورده شدن فولاد میکروآلیاژی فقط نصف سرعت خوردگی فولاد تقویت شده معمولی می باشد. اگر فولادها پوشش های epoxy داشته باشند کاهش نرخ نسبی خوردگی تا یک دهم می باشد .
در این پروژه آزمایش های سریع‌ای بر روی فولادها انجام می شود ، پتانسیل خوردگی،ماکروسل خوردگی و 3 آزمایشBench scale :
Southern Exposure وCracked Beam و G109. برای ارزیابی فولاد از پتانسیل خوردگی و سرعت خوردگی استفاده می‌‌کنیم. برای خاصیت مکانیکی فولاد از آزمایش های خمشی و کشش استفاده می کنیم . نتایج نشان می دهد که پتانسیل خوردگی این 5 فولاد تقریباً تمایل یکسانی به خورده شدن دارند . در آزمایش Bench – Scale فولاد میکروآلیاژ با محتوی فسفری منظم (CRT ) پایین‌ترین خسارت خوردگی را از خود نسبت به فولاد معمولی نشان می دهد .
اگرچه در آزمایش G109 فولاد CRT مقاومت به خوردگی بیشتری از خود نسبت به فولاد ساده نشان میدهد . در آزمایش Cracked beam بعد از 70 هفته فقط 4% خسارت خوردگی در فولاد معمولی داریم . در آزمایش Southern exposure فولاد CRT نسبت به فولاد معمولی از یک دوره مناسب11% خسارت خوردگی داریم .
خاصیت مکانیکی فولاد میکروآلیاژی مشابه دیگر فولادهای ساده می باشد و فسفر زیاد تأثیری روی خاصیت مکانیکی ندارد.
فهرست مطالب
عنوان ....................................... صفحه
چکیده........................................
فصل اول: مقدمه
1-1-تعریف خوردگی ...........................
2-1-محیط های خورنده...........................
3-1- فولادهای کم آلیاژ........................
1-3-1-اثرات افزودنی های میکروآلیاژ کننده ....
2-3-1-انواع گوناگون فولادهای فریت - پرلیت میکروآلیاژ شده
1-2-3-1-فولادهای میکرو آلیاژ شده وانادییم ....
2-2-3-1-فولادهای میکروآلیاژ شده نیوبیوم.......
3-2-3-1-فولادهای میکروآلیاژ شده وانادییم_نیوبیوم
4-2-3-1-فولادهای میکروآلیاژ شده مولیبدن _نیوبیوم
5-2-3-1-فولادهای میکروآلیاژشده وانادییم_نیتروژن
6-2-3-1-فولادهای میکروالیاژشده تیتانیوم......
7-2-3-1-فولادهای میکروآلیژ شده نیوبیوم_تیتانیوم
8-2-3-1-فولادهای میکرو آلیاژ شده تیتانیوم_وانادییم
فصل دوم : مروری بر منابع
1-2- خوردگی فولاد در بتن......................
2-2- روش های نمایش خوردگی.....................
1-2-2- پتانسیل خوردگی .......................
2-2-2- سرعت خوردگی ماکروسل...................
3-2-2- مقاومت پلاریزاسیون ....................
3-2- آزمایش های خوردگی.......................
1-3-2- آزمایش های ارزیابی سریع ..............
2-3-2- آزمایش Bench – Scale.....................
4-2- روش کار.................................
5-2- فولاد تقویت شده ........................
6-2- آزمایش ارزیابی سریع ....................
1-6-2- شرح آزمایش ...........................
1-1-6-2- آزمایش پتانسیل خوردگی ..............
2-6-2- خاصیت نمونه های آزمایش ................
3-6-2- برنامه آزمایش ........................
7-2- آزمایشات Bench – Scale....................
1-7-2- روش آزمایشات .........................
1-1-7-2- Southern Exposure......................
2-1-7-2- نمونه Cracked beam.....................
3-1-7-2- نمونه ASTM G109......................
4-1-7-2- روش کار آزمایش های Southern Exposure و Cracked Beam
5-1-7-2- روش آزمایش ASTM G109................
2-7-2- آماده سازی نمونه های آزمایش ...........
3-7-2- موادهای مورد نیاز ....................
8-2- آزمایش مکانیکی ........................
9-2 - آزمایشات ارزیابی سرعت..................
1-9-2- آزمایش پتانسیل خوردگی ................
2-9-2- آزمایش خوردگی ماکروسل.................
10-2- آزمایشات Bench- Scale.....................
1-10-2- آزمایش Southern Exposure................
2-10-2- آزمایش های Cracked beam ................
3-10-2- آزمایش های ASTM G109 .................
4-10-2- مشاهده و نمایش نمونه ها ...............
11-2- آزمایش های مکانیکی....................
فصل سوم: نتیجه گیری و پیشنهاد
1- نتایج.....................................
2- پیشنهاد...................................
3- خلاصه .....................................
منابع و مآخذ.................................
فهرست اشکال
...
فصل اول
-خوردگی
1-1-تعریف خوردگی
خوردگی را تخریب یا فاسد شدن یک ماده در اثر واکنش با محیطی که در آن قراردارد تعریف می کنند و بعضی ها اصرار دارند که این تعریف بایستی محدود به فلزات باشد . ولی بایستی برای حل این مسئله هم فلزات و هم غیر فلزات را در نظر بگیریم .
مثلاً‌تخریب رنگ و لاستیک بوسیله نور خورشید یا مواد شیمیایی ، خورده شدن جدارة کوره فولاد سازی ، و خوره شدن یک فلز جامد بوسیله مذاب یک فلز دیگر و حتی خورد شدن فولادی که در داخل تیرهای بتنی برق قرار دارد تماماً خوردگی نامیده می شوند.
2-1- محیط های خورنده :
عملاً‌کلیه محیط ها خورنده هستند،لکن شدت خورندگی آنها متفاوت است . مثالهایی در این مورد عبارتند از : هوا ، رطوبت آبهای تازه ، مقطر،نمکدار و معدنی . اتمسفرهای روستائی، شهری،صنعتی ، بخار و گازهای دیگر مثل کلر- آمونیاک –سولفور هیدروژن ، دی اکسید گوگرد وگازهای سوختنی، اسیدهای معدنی مثل اسید کلریدریک، سولفوریک و نیتریک، اسیدها‌ی‌آلی مثل اسید نفتیک، استیک و فرمیک، قلیائی ها ، خاکها ، طلاها، روغنهای نباتی و نفتی و انواع و اقسام محصولات غذائی، بطور کل مواد «معدنی » خورنده تر از مواد «آلی » می باشند. مثلاً‌خوردگی در صنایع نفت بیشتر در اثر کلرور سدیم ، گوگرد ، اسید سولفوریک و کلریدریک و آب است تا بخاطر روغن ، نفت و بنزین .کاربرد درجه حرارتهای فشارهای بالا در صنایع شیمیایی باعث امکان پذیر شدن فرآیندهای جدید با بهبود فرآیندها قدیمی شده است ، به عنوان مثال ( راندمان بالاتر ) سرعت تولید بیشتر ، یا تقلیل قیمت تمام شده . این مطلب همچنین در مورد تولید انرژی از جمله انرژی هسته‌‌ای ، صنایع فضائی و تعداد بسیار زیادی از روشها و فرآیندها صادق است . درجه حرارتها و فشارهای بالاتر معمولاً باعث ایجاد شرایط خوردگی شدیدتر می گردند بسیاری از فرآیندها و عملیات متداول امروزه بدون استفاده از مواد مقاوم در برابر خوردگی غیر ممکن یاغیر اقتصادی می باشند.
زنگ لفظی است که برای آلیاژهای آهنی به کار برده می شود. زنگ از اکسیدهای آهن تشکیل شده و معمولاً‌اکسید نیتریک هیدراته است . موقعی که در یک آگهی تجاری ادعا می شود که یک آلیاژ غیر آهنی زنگ نمی زند ، ادعایی بیش نیست و لکن بدان معنی نسبت که آن فلز خورده نخواهد شد
3-1- فولادهای کم آلیاژی:
فولادهای کربنی با یک یا چند عنصر کرم ، نیکل ، مس ، مولیبدن ، فسفر وانادیم، به مقادیر چند درصد یا کمتر از فولاد کم آلیاژی می نامند. مقادیر بالا از عناصر الیاژی معمولاً برای خواص مکانیکی و سختی پذیری است . از نقطه نظر مقاومت در برابر خوردگی محدودة تا ماکزیمم 2 درصد بیشتر مورد توجه است . در این محدوده استحکام فولادها بالاتر از فولادهای ساده کربنی بوده ولی مهمترین خاصیت آنها مقاومت خیلی بهتر در برابر خوردگی آتمسفری است .گاهی اوقات در محیط های آبی نیز این فولادها دارای مزایائی می باشند
1-3-1- اثرات افزودنی های میکروآلیاژ کننده :
این بخش بر روی فولادهای پرلیت – فریت میکروآلیاژ شده تاکید کرده است ، که از افزودنی های عناصر آلیاژ کننده مثل نیوبیوم و وانادیوم برای بالا بردن کربن و یا محتواهای منگنز استفاده می کند ( و به این ترتیب توانایی حمل بار بالا می رود ) بررسی های گسترده در طول دهه 1960 بر روی اثرات نیوبیوم و وانادیوم روی خصوصیات مواد یا مصالح درجه ساختمانی باعث کشف این موضوع گردید که مقادیر کم نیوبیوم، وانادیوم هر کدام (10/0% ) فولادهای استاندارد کربن – منگنز را بدون تداخل با بعمل آوری بعدی مستحکم و قوی می سازند مقدار کربن نیز می تواند کم شود تا هم قابلیت جوش را بالا ببرد و هم چقرمگی را ، چون اثرات مقاومت دهندگی نیوبیوم و وانادیوم بخاطر کاهش در استحکام ناشی از کاهش در مقدار کربن جبران می شوند .
خصوصیات مکانیکی فولادهای کم آلیاژ دارای استحکام بالای میکرو آلیاژ شده ، فقط در صورت افزایش عناصر میکرو آلیاژ کننده حاصل می شوند . لازمه ی وجود آستنیت که به اثرات پیچیده طرح آلیاژ و تکنیک های نورد کاری بستگی دارد ، نیز یک فاکتور مهم در تصفیه دانه ای فولادهای کم آلیاژ دارای استحکام بالای نورد گرم است . تصفیه دانه ای در صورت وجود آستنیت با روش های نورد کاری کنترل شده ، باعث چقرمگی بالا و استحکامهای تسلیم زیاد در رنج 345 تا 620 مگا پاسکال(ksi 90 تا 50) می شود. ]1[
این توسعه فرآیندهای نوردکاری کنترل شده همراه با طرح آلیاژ، سطوح استحکام تسلیم بالایی را تولید کرده است که با پایین آمدن تدریجی مقدار کربن توام می باشد بسیاری از فولادهای کم آلیاژ دارای استحکام بالا میکروآلیاژ شده اختصاصی ، مقادیر کربن به کمی 60/0% و یا حتی کمتر دارند ، با این حال هنوز می توانند استحکام تسلیم حدود 485 مگا پاسکال (ksi 70) را توسعه داده و ایجاد نمایند . استحکام تسلیم بالا ، با اثرات ترکیبی اندازه دانه ریز ایجاد شده و در طول نورد کاری گرم کنترل شده و استحکام دهندگی رسوب حاصل می شود که این خصوصیت ناشی از حضور وانادیوم ، نیوبیوم و تیتانیوم است .
2-3-1- انواع گوناگون فولادهای فریت – پرلیت میکروآلیاژ شده عبارتند از :
1-2-3-1-فولادهای میکروآلیاژ شده وانادیوم
2-2-3-1-فولادهای میکروآلیاژ شده نیوبیوم
3-2-3-1-فولادهای میکروآلیاژ شده وانادیوم – نیوبیوم
4-2-3-1- فولادهای مولیبدن – نیوبیوم
5-2-3-1-فولادهای میکروآلیاژ شده وانادیوم – نیتروژن
6-2-3-1-فولادهای میکروآلیاژ شده تیتانیوم
7-2-3-1-فولادهای میکروآلیاژ شده نیوبیوم – تیتانیوم
8-2-3-1-فولادهای میکروآلیاژ شده تیتانیوم – وانادیوم
این فولادها ممکن است شامل عناصر دیگری هم باشند تا مقاومت خوردگی بالایی داشته باشند و مقاومت محلول جامد را بالا برده و قابلیت سخت کاری زیادی را در بر بگیرند(اگر محصولات تغییر شکل غیر از فریت – پرلیت بهینه باشند) ]1[.
1-2-3-1- فولادهای میکروآلیاژ شده وانادیوم :
تهیه و توسعه فولادهای حاوی وانادیوم مدت کوتاهی پس از تهیه فولادهای هوازدگی رخ میدهد و محصولات نورد شده صاف با بیش از 10/0% وانادیوم بطور وسیعی در شرایط نورد گرم بکار می روند فولادهای حاوی وانادیوم نیز در شرایط نورد کنترل شده ، نرمال شده و یا کوئنچ و تمپر شده بکار می روند .
وانادیوم با تشکیل ذرات رسوب ریز ( با قطر 5 الی 100 نانومتر ) V (CN) در فریت در طول سرد سازی پس از نورد گرم به قوی ساختن کمک می کند . این رسوبات وانادیوم ، که به پایداری رسوبات نیوبیوم نیستند ، محلول در همه دماهای عادی نورد کاری هستند که برای ایجاد فریت دانه ریز مفید می باشند (بخش فولادهای میکروآلیاژ شده نیوبیوم در این تحقیق را مشاهده نمایید) قوی ساختن به وسیله وانادیوم ، بین 5تا 15 مگا پاسکال ( ksi 2 و 7/0 ) در هر 01/0 ترکیب شیمیایی وانادیوم است و این حد متوسط به مقدار کربن و سرعت سرد سازی حاصل از نورد گرم بستگی دارد ( و بنابراین به ضخامت مقطع نیز بستگی دارد ) سرعت سرد سازی که با دمای نورد گرم و ضخامت مقطع معین می شود برروی قوی ساختن سطح رسوب در فولاد 15/0% وانادیوم تاثیر می گذارد که در شکل 1-1 نشان داده شده است .
شکل (1-1)- اثر میزان سرد کاری روی افزایش استحکام تسلیم ناشی از قوی ساختن رسوب در یک فولاد 15/0 درصد وانادیوم ]1[
در سرعت های سرد سازی بالا بیشتر ذرات (CN) V در محلول باقی می ماند و بنابراین بخش کوچکتری از ذرات (CN) V رسوب کرده و قوی ساختن نیز کاهش می یابد در مورد یک ضخامت مقطع داده شده و محیط سرد سازی ، سرعت های سرد سازی می توانند با افزایش یا کاهش دما قبل ازسرد سازی به ترتیب افزایش یافته و یا کاهش یابند. افزایش دما باعث بزرگتر شدن اندازه دانه ای آستنیت می شود در حالیکه کاهش دمای نورد کاری را دشوار تر می سازد .
مقدار منگنز نیز بر روی استحکام دادن فولادهای میکروآلیاژ شده وانادیوم تاثیر می گذارد اثر منگنز روی فولاد وانادیوم نورد شده گرم در جدول (2-1) نشان داده شده است با افزایش 9/0 درصد منگنز که ناشی از قوی ساختن محلول جامد است . قوی کردن رسوب وانادیوم نیز افزایش می یابد چون منگنز دمای تغییر شکل آستنیت به فریت را پایین می آورد به این ترتیب باعث پراکندگی رسوب ریزتر می شود . این اثر منگنز روی قوی ساختن رسوب بزرگتر از اثرش در فولادهای نیوبیوم است با اینحال استحکام مطلق در یک فولاد نیوبیوم دارای Mn 2/1 % فقط حدود 50 مگا پاسکال (ksi 7) کمتر از فولاد وانادیوم است اما در سطح آلیاژی بسیار کمتری است ( یعنی nb 06/0 % در برابر 14/0% وانادیوم ) سومین عاملی که روی استحکام فولادهای وانادیوم تاثیر می گذارد اندازه دانه ای فریت تولید شده بعد از سرد سازی از دمای آستنیت کننده است . اندازه های دانه ای فریت ریزتر (که نه تنها باعث استحکام های تسلیم بالاتر شده بلکه چقرمگی و شکل پذیری را نیز بالا می برند) می توانند با دماهای تغییر شکل کمتر آستنیت به فریت و یا با شکل گیری اندازه های دانه ای آستنیت ریز تر قبل از تغییر شکل تولید شوند پایین آوردن دمای تغییر شکل که روی قوی ساختن سطح رسوب تاثیر می گذارد می تواند با افزودن آلیاژ و یا با سرعت های سردسازی افزایش یافته ایجاد شود در مورد یک سرعت سرد سازی داده شده تصفیه اندازه دانه فریت و تصفیه اندازه دانه آستنیت در طول نورد کاری صورت می گیرد .
اندازه دانه آستنیت فولادهای نورد گرم با تبلور مجدد و رشد دانه ای آستنیت در طول نورد کاری معین می شود فولادهای نورد گرم وانادیوم معمولاً دستخوش نوردکاری قراردادی قرار می گیرند اما با نورد کنترل شده تبلور مجدد تولید می شود. با نورد کاری قراردادی فولادهای وانادیوم قوی ساختن مناسب رسوب را تهیه کرده و قوی ساختن نسبتاً کمی را از تصفیه دانه ایجاد می کنند استحکام تسلیم حداکثر فولادهای وانادیوم نورد گرم قراردادی با 25/0 درصد کربن و 087/0 درصد وانادیوم حدود 450 مگا پاسکال (ksi 65) است . حد عملی استحکام های تسلیم برای فولاد میکرو آلیاژ شده وانادیوم نورد گرم حدود 415 مگا پاسکال (ksi 60) است حتی وقتی تکنیک های نورد کاری کنترل شده بکار روند .
فولادهای وانادیوم که در معرض نورد کاری کنترل شده تحت تبلور مجدد قرار می گیرند نیاز به اضافه کردن تیتانیوم دارند بطوریکه رسوب ریزی ازTiN تشکیل می شود که رشد دانه آستنیت را بعد از تبلور مجدد محدود می سازد . استحکام های تسلیم از نورد کاری کنترل شده قراردادی به حد عملی حدود 415 مگا پاسکال (ksi 60) محدود شده است که به دلیل فقدان تاخیر تبلور مجدد است وقتی هم استحکام و هم چقرمگی ضربه ای از جمله عوامل مهم باشند در این صورت فولاد نیوبیوم کم کربن و نورد کاری شده کنترل شده قابل ترجیح است ( مثل ورقه مقاوم به ترک خوردگی تحریک شده هیدروژن 60- X )]1[
...
74 ص فایل Word