این ساختار ها خصوصیات مختلفی دارند

فاز تک ناحیه از ها فوالد شدن سرد سرعت افزایشبا هایی فاز متفاوت آستونیت هایی یا مورفولوژی فاز

متفاوت شوند کامال می ایجاد

دارند مختلفی خصوصیات ها ساختار این

درشت پرلیت و ریز پرلیت

Bainiteبنیت

Upper bainite

مارتنزیت فازی آستونیت فاز شدن سرد سرعت افزایش با

که شود می ایجاد دارد تراگونال ساختار و آهن آلياژ از اشباع فوق محلولی و است فاز تک

است کربن) شده ) سرد سریع چون است تعادلی غیر ( بین در باالترین دارد باالیی تسلیم تنش و سختی

) وکربن آهن های آلیاژ

. است ترد بسیار

مارتنزیت درباره نکاتی نفوذ کمک به بنیت و پرلیت به آستونیت فاز تغییر

دگرگونی اما دارند زمان به نیاز و شود می انجامو ندارد احتیاج زمان به مارتنزیت به آستونیت فاز

. گیرد می انجام صوت سرعت وبا ناگهانی بنابراین

شود می شروع خاص دمای در مارتنزیت فاز ایجاددردمای و یابد می پایان خاص دمای یک در و

نمی صورت آن در تغییری زمان گذشت با ثابتگیرد.

یاد های دگرگونی کنیم مشخص اینکه برای - سرعت چه در کربن آهن سیستم در شده

نمودار از گیرد می صورت هایی شدن سردثابت دمای در دگرگونی Isothermal)های

Transformation = IT) کنیم می استفاده.

می بیان را نمودارها این رسم نحوه ابتدا درمی بیان آنها از استفاده نحوا سپس و شود

شود.

های نمودار رسم ITنحوه1 -آستونیت فاز تک ناحیه به نمونه تعدادی ابتدا

حدود ) شوند می داده از oC 100-50حرارت باالتر( A13و A1دمای

2 -دمای زیر خاص دمایی به را ها نمونه از تعدادیزمان مدت به دما این در و کنیم می سرد یوتکتوئید

مختلف ) می ) . …,t1,t2,t3,t4های داری نگهشود.

3 -نوع مشخص دمای این در خاص زمان هر در. شود می بررسی آن مقدار و موجود های فاز

4 -می تکرار ها دما سایر در عملیات اینمی رسم شکل مانند هایی نمودار و شود

.شود

Tem

pera

ture

Time

دگرگوني شروع زمانخاص دماي در مورد

(T1

پايان زماندماي در دگرگوني

(T1خاص )

ترتيب بدين شروع زمان پايان زمانپرويوتكتوئيد، ) + ونوع فاز پرليت دگرگوني

) مارتنزيت يا بنيت . شود مي مشخص خاص دماي در دگرگوني هر

مشخص: دگرگوني پايان و آغاز چگونه سوالشود؟ مي

وپايان شروع نقاط كردن وصل ازمانند هايي منحني خاص دماي در دگرگوني

. ايد مي دست به زير شكل

شروع دگرگوني

نفوذي يا پرليت

بنيت

پايان دگرگوني

نفوذي شامل

و پرليتبنيتشروع

دگرگوني ماتنزيت

پايان دگرگوني ماتنزيتي

نمودار ITشرحA : :آستونيتP :پرليتB :بنيتM :ماتنزيت

احتياج: 1نكته انجام براي نفوذي هاي دگرگونيدر و شروع خاص زمان يك در و دارند زمان به

يابد مي پايان زمان خاص يك

به آستونيت تبديل نفوذي هاي دگرگوني از منظورپرليت + پرويوتكتوئيد .بنيتيا فاز است

تا يوتكتوئيد نقطه از يوتكتوئيد فوالد اين درپرليت فاز به آستونيت نمودار دماغه باالي

تا دماغه زير دماي از و شود مي تبديل.Msدماي شود مي تشكيل بنيت فاز

Ms:=M(start) :مارتنزيت فاز ايجاد شروع دمايشود . سرد خاص دماي اين زير به بايد آستونيت است

شود ايجاد مارتنزيت فاز تاM(50) سرد دما اين زير به آستونيت اگر كه كه است دمايي

شود 50شود مي تبديل مارتنزيت به آن درصد

M(90) سرد دما اين زير به آستونيت اگر كه كه است دمايي

شود 90شود مي تبديل مارتنزيت به آن درصد

Mf :زير به آستونيت اگر كه است دماييبه شود سرد دما ماتنزيت 100آين درصد

. شود مي تبديل

: دگرگوني كه شود مي مشاهده نكتهوبه نيست وابسته دما به تقريبا ماتنزيت

خاص دمايي زير به آستونيت اينكه محض ) به ) حدودي تا يا كامال به شود سرد

. شود مي تبديل ماتنزيت

از: تر پايين دمايي به آستونيت اگر سرد Msسوالمي اتفاقي چه شود داشته نگه دما اين در و شود

؟. افتد

هاي هاي ITنمودار فوالد برايHypoeutectoid وHypereutectoid

نمودارIT براي قبل حالت در شده رسم. Eutectoidفوالد خواهيم مي حال بود

هاي فوالد براي نمودار اين شكل بدانيمHypoeutectoid وHypereutectoid

مي تشكيل هم پرويوتكتوئيد فاز انها در كه؟ است صورتي چه به شود

هاي ITنمودار فوالد برايHypoeutectoid

پرويوتكتوئيد اوليه فاز چون حالت اين درهاي نمودار شود مي ظاهر به ITهم

. آيد مي در زير صورت

كردن سرد فاز دگرگوني هاي منحني Continuous coolingپيوسته

هاي منحني آمد TTTقبال دست به شرايطي درو شد مي سرد خاص دماي يك به قطعه كه

داشته نگه زماني مدت براي دما همان در سپس . فلزات حرارتي هاي عمليات عمل در اما شد مي

صورت با پيوسته معموال كردن مي سرد انجامشود.

تغييرات هاي نمودار كه است الزم بنابراينزمان گذشت با كه (TTT)فازي شرايطي براي

نيز شود مي انجام پيوسته صورت به كردن سرد . آيد دست به

هاي نمودار آوردن دست به TTTروشپيوسته كردن سرد حالت در

1 -فاز تک ناحیه به نمونه تعدادی ابتداحدود ) شوند می داده حرارت -50آستونیت

100 oC دمای از ( A13و A1باالتر

2 -هاي سرعت با را ها نمونه از تعدادیكنيم مي سرد مختلف

3 -فاز نوع خاص شدن سرد سرعت هر در. شود می بررسی آن مقدار و موجود های

وپايان شروع نقاط كردن وصل ازمانند هايي منحني خاص دماي در دگرگوني

. ايد مي دست به زير شكل

نكته :

فازي تغييرات شد گفته قبال كه طور همانمارتنزيت و بنيت پرليت، هاي فاز بين فازي

بنابراين است ممكن غير هم به تبديل قابل

منحني قطعه پيوسته كردن سرد حين اگررا ژليت دگرگوني پايان منحني شدن سرد

يا ) پرليت فاز به كامال نمونه و كند قطع ) تبديل پرويوتكتوئيد فاز و پرليت مخلوط

ممكن مارتنزيت يا بينيت به آن تبديل شودنيست .

منحني بر آلياژي عناصر كردن اضافه اثرCTو ITهاي

حداكثر كه است كربن و آهن آلياژ 2فوالد. دارد كربن درصد

به موجود عناصر اساس بر توان مي را ها فوالدكرد تقسيم كلي دسته دو

1 : -كربن ها فوالد اين در كربني هاي فوالداست بخش استحكام عنصر مهمترين اصلي

2 : -كه هستند هايي فوالد آلياژي هاي فوالدآنها به عناصر ساير از توجهي قابل مقادير

. است شده اضافه

خواص بهبود منظور به الياژي عناصر كردن اضافهكششي،) استحكام افزايش سختي، افزايش مانند

) ... “ و ” خوردگي زدگي زنگ به مقاومت افزايش. باشد مي

( ساير و كربن، شامل آلياژي عناصر كردن اضافههاي( منحني كه شود مي باعث CTو ITعناصر

هاي فوالد مورد در مربوطه هاي نمودار به نسبتكربني ساده

شوند مي منتقل زمان محور راست سمت به شود مي منحني شكل تغيير باعث حدودي تا

CTنمودار فوالد براي

كربني

CTنمودار آلياژي براي

سوال منحني به توجه فوالد ITبا نوع دو براي

و بينيت ايجاد امكان آلياژي و كربني سادهكردن سرد حين فوالد كدام براي مارتنزيت

است؟ باالتر

حرارتي عمليات انواع1 -كامل Full Annealingآنيل ) حرارت : ) زير شكل باال دمايي به قطعه روش

دما اين در مشخص زماني مدت براي و شده دادهاتاق دماي تا آرامي به سپس و شود مي داشته نگه

. شود مي سرد

: باقي- 1اهداف حرارتي هاي تنش كردن خارجمانده

2) تسليم- ) تنش كاهش قطعه كرن نرم 3 -و تافنس Ductilityافزايش4 -گري ريخته از بعد خواص سازي همگن

. بين معموال دارد مهمي نقش زمان عمليات اين در ) ( دمايي تفاوت دمايي شيب قطعه يك مركر و سطح

، اندازه به حرارتي شيب اين مقدار كه دارد وجود . شيب اين وجود دارد بستگي قطعه جنش و شكلحرارتي هاي تنش ايجاد باعث تواند مبي حرارتي

است. گرمتر كه جسم از هايي قسمت چون شودهاي قسمت ساير به نسبت بيشتري انبساط به تمايل

. دارد جسم سردتر

هاي قسمت حرارتي انبساط ميزان در تفاوت همينحرارتي هاي تنش ايجاد باعث تواند مي جسم مختلف

شود.

از كه مانعيطول افزايش

انبساط از ناشيحراراتي

كند مي جلوگيريدر نتيجه در و

ايجاد تنش جسمشود مي

طول افزايش ازادانه جسم دما افزايش اثر دركند مي پيدا

حرارتي تنش ايجاد منشا

σ = Eα∆T

شود گرم سريع يا سرد سريع قطعه اگركه شود مي ايجاد حرارتي هاي تنش آن در

يا قطعه شكل تغيير باعث تواند مي. شود آن شكست

قطعه كردن گرم دمايي محدوده زير شكل. دهد مي نشان را كامل آنيل عمليات در

كردن- 2 Normalizingنرماليزه : خاص- 1روش دمايي تا گرم 2 -مدت براي خاص دماي در داشتن نگه

مشخص زمان 3 -هوا در محيط دماي تا كردن سرد

اهداف1 -افزايش نتيجه ودر دانه اندازه ساختن ريز

كششي استحكام و تسليم تنش2 -افزايش و ساختار در ريز هاي پرليت ايجاد

سختي و تسليم تنش

زدايي- 3 Stress reliefتنش : قطعه در مانده باقي هاي تنش حذف هدف

به مانده باقي هاي قطعه 3تنش در عمده دليلشوند مي ايجاد

1 -پالستيك شكل تغيير از ناشي مانده باقي تنشزني سنگ و ماشينكاري نظير هايي عمليات از بعد

2 -در يكنواختي عدم علت به مانده باقي تنشجوشكاري از بعد مثال قطعه شدن سرد

3 -فاز تغيير علت به قطعه در مانده باقي تنشبعد ) ( صفحه به توضيح ماده در افتاده اتفاق هاي

يا فريت پرليت، نظيراستونيت، فازي هرخود به مخصوص حجم كدام هر مارتنزيتفاز . به فاز يك تغيير هنگام بنابراين دارند

روي حجم كاهش يا افزايش مقداري ديگرفاز دو حجم تفاوت از ناشي كه ميدهد

است . هم به نسبت

ايجاد باعث تواند مي حجم تغييرات اينچگونه؟ شود قطعه در تنش

زدايي تنش عمليات روش خاص دمايي به مشخص زمان مدت براي قطعه

مي باقي دما آن در زماني مدت وبراي شده گرمماند.

. است شده داده نسان زير شكل در دمايي طيف

اثرات كه شود مي انتخاب طوري دمايي صيفتنها و نرود بين از قطعه در سرد كار از ناشي

ها ) تطابق عدم از ناشي مانده باقي هاي تنش. ) شود آزاد دليل هر به

كردن Annealingآنيل قبال كه سرد كار اثرات بردن بين از براي

. شد داده توضيح

كردن Spheroidizingكروي: هدف

1 -منظور به تسليم تنش و سختي كاهشو قطعه از برداري براده در تسهيل

پالستيك شكل تغيير سهولت

2 -تافنس افزايش

كربن درصد با كبني باالتر .% 0.4wtفوالدهاي وعلت سمنتيت به از باال به مقادير ساختار در كهاي صورت افزايش اليه باعث دارند حضور

مي جسم تافنس كاهش و تسليم تنش و سختيشوند.

عمليات انجام كردن با به كروي ها اليه اينتسليم تنش بدينوسيله و آيد مي در كروي صورت

شود مي زياد تافنس و شود مي كم سختي و

كردن كروي عمليات روش3 وجود كردن كروي عمليات براي كلي روش

دارد1 -يوتكتوئيد زير دماي به قطعه دادن حرارت

(700oC )در زماني مدت براي داشتم نگه ودما ) (25-15اين ساعت

2 -نقطه از باالتر درست به قطعه كردن گرم) ( كوره در آهسته كردن سرد سپس و يوتكتوئيد

3 -فاصله در متناوب كردن گرم و كردن سرديوتكتوئيد 50دمايي دماي وزير باال

كاري Hardeningسخت