بررسی ریز ساختار فولاد میکروآلیاژ ریختگی زیرکونیم دار

حامد علی اکبرزاده، مرتضی تمیزی فر، شمس الدین میردامادی، احمد عبدالحسینی

فولاد میکروآلیاژی از خانواده فولادهای کم آلیاژ با استحکام بالا بوده که دارای خواص مکانیکی مناسب و مطلوبی هستند. در این فودلاها، دستیابی به خواص مورد نظر مرهون حضور عناصرمیکروآلیاژ و تاثیر این عناصر بر ریز ساختار فولاد می باشد. فولاد های میکروآلیاژریختگی، از فولاد های میکروآلیاژ بوده که در مقایسه با حالت نوردی و فورج، مطالعات به مراتب کمتری را به خود اختصاص داده است. از طرفی زیرکونیم نیز عنصری است که کمتر به عنوان یک عنصرمیکروآلیاژ مورد توجه قرار گرفته و در بسیاری از موارد به عنوان کنترل کننده شکل آخالهای سولفیدی در فولاد های آرام شده استفاده گردیده است. اما مشخصات ترمودینامیکی زیرکونیم نشان از تمایل شدید این عنصر برای ترکیب با اکسیژن، نیتروژن و کربن دارد. براین اساس با اکسیژن زدایی مناسب مذاب، زیرکونیم می تواند تشکیل رسوبات کاربیدی، نیتریدی و یا کربونیتریدی دهد. در این تحقیق، نقش زیرکونیم، به عنوان یک عنصر میکروآلیاژ، بر ریز ساختار فولادهای ساده کربنی ریختگی مورد بررسی قرار گرفته است. بر همین اساس نمونه هایی با درصدهای مختلف زیرکونیم تهیه شد. سپس فرایندهای عملیات حرارتی لازم بر روی آنها انجام گرفت. برای ارزیابی نتایج از میروسکوپ نوری، SEM وXRD استفاده گردید. در بررسی میکروسکوپ نوری، حداکثر کاهش اندازه دانه های فریت در نمونه  با 005/0 درصد زیرکونیم به میزان 39 درصد بدست آمد، در حالیکه برای نمونه های حالت کوئنچ و پیر برگشت شده تغییرات محسوسی مشاهده نگردید. از طرفی مطالعات SEM و XRD نمونه نیز حضور رسوبات حاوی زیرکونیم را تایید می نمایند.
واژه های کلیدی: فولاد میکروآلیاژ ریختگی، زیرکونیم، عملیات حرارتی، ریز ساختار.