پژوهشگران دانشگاه صنعتی سهند با همکاری مرکز تحقیقات ملی متالورژی مادرید در کشور اسپانیا با مطالعه تغییرات ریزساختاری نوع خاصی از فولادهای بینیتی نانوساختار دما پایین، در حین عملیات حرارتی در دمای پایین، موفق به اثبات پایداری حرارتی مناسب فولادهای حاضر شدند.
بررسی پایداری حرارتی فولادهای بینیتی نانوساختار
پژوهشگران دانشگاه صنعتی سهند با همکاری مرکز تحقیقات ملی متالورژی مادرید در کشور اسپانیا با مطالعه تغییرات ریزساختاری نوع خاصی از فولادهای بینیتی نانوساختار دما پایین، در حین عملیات حرارتی در دمای پایین، موفق به اثبات پایداری حرارتی مناسب فولادهای حاضر شدند.
پایداری ریزساختار در فولادهای بینیتی نانوساختار دما پایین از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است تا بتوان محدودیت‌های کاربردی آن را شناخته و در جهت رفع آن‌ها گام برداشت. پایداری ریزساختار در این گروه از آلیاژهای صنعتی از دو جنبه مکانیکی و حرارتی قابل بررسی است. ریزساختار فولادهای بینیتی نانوساختار به سبب ماهیت و ساز وکار دگرگونی بینیتی از نظر ترمودینامیکی ناپایدار است. لذا اهمیت موضوع وقتی مشخص می‌گردد که فولادهای مذکور در محدوده دمایی خاص و برای مدت زمان طولانی مورد استفاده قرار گیرند. پیش‌بینی تغییرات ریزساختار در دماهای کارکرد مختلف ضروری است؛ چرا که این تغییرات ریزساختاری بر روی خواص مکانیکی و در نتیجه اثر بخشی کاربرد آن‌ها تأثیر خواهند گذاشت.
خواص مکانیکی به دست آمده برای این فولادها با توجه به کم آلیاژی بودن فولادها و ارزان قیمت بودن عناصر آلیاژی مورد استفاده قابل توجه است. همچنین بر خلاف سایر مواد نانوساختار که با استفاده از تغییر شکل پلاستیک شدید و یا سایر فرآیندهای پیشرفته ساخت مواد نانوساختار به دست می‌آیند و بلافاصله بعد از رخداد تسلیم، به علت نبود فضای کافی برای فعالیت نابجایی‌ها، ناپایداری پلاستیکی از خود نشان می‌دهند، این فولادها با عملیات حرارتی و به صورت توده‌ای قابل حصول بوده و استحاله آستنیت پرکربن به مارتنزیت در این فولادها همراه با اثر کامپوزیتی مارتنزیت که منجر به افزایش کارسختی می‌گردند، منجر به افزایش طول قابل ملاحظه‌ای می‌گردد.
دکتر بهزاد آویشن، عضو هیئت علمی دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، گفت: «خواص مکانیکی منحصربه‌فرد این فولادها مستقیماً از همین ریزساختار نانومتری تأثیر پذیرفته است. از همین جاست که اهمیت تحقیق حاضر مشخص می‌شود تا با کنترل ریزساختار در برابر تغییرات پارامترهایی همچون دما و زمان بتوان خواص مکانیکی را پیش‌بینی و کنترل کرد. هدف در تحقیق حاضر، مطالعه تغییرات ریزساختاری نوع خاصی از فولادهای بینیتی تحت عنوان فولادهای بینیتی نانوساختار دما پایین در حین عملیات حرارتی آستمپرینگ در دمای پایین (در محدوده دگرگونی بینیتی) و در زمان‌های طولانی بوده است که نتایج قابل توجهی نیز حاصل شد.»
به طور کلی فولادهای بینیتی نانوساختار دماپایین به سبب ترکیب بسیار مناسب خواص استحکامی و انعطافی آن‌ها در صنایع مختلف نظامی، صنایع خوردرو، صنایع ریلی و… کاربرد گسترده‌ای دارند. این طرح نیز در توسعه و گسترش استفاده از این فولادها نقش به‌سزایی خواهد داشت. آویشن در تکمیل قابلیت‌های کاربردی این طرح در صنایع مختلف گفت: « در حال حاضر نیز در کشورهای آمریکا، اسپانیا و بسیاری کشورهای اروپایی توسعه تجاری و صنعتی فولادهای بینیتی نانوساختار مد نظر بوده و کارهای مختلفی نیز انجام یافته است. در ایران نیز به طور قطع در صورت حمایت دولت و بخش خصوصی توسعه تجاری دور از ذهن نخواهد بود.»
وی در مورد ادامه این تحقیقات نیز گفت: «در حال حاضر تحقیقات تکمیلی در این زمینه ادامه دارد. ضمن اینکه تحقیقات مشترکی با پروفسور یزدانی در دانشگاه صنعتی سهند و همکاران در مرکز تحقیقاتی مادرید در حال انجام است که به زودی نتایج در نشریه‌های معتبر علمی ارائه خواهند شد.»
این تحقیقات که کار مشترکی بین دانشگاه صنعتی سهند و مرکز تحقیقات ملی متالورژی مادرید در کشور اسپانیا بوده است به دست دکتر بهزاد آویشن و همکاران وی صورت گرفته است. نتایج اخیر این تحقیقات در مجله Materials Characterization (جلد ۸۱، ماه جولای، سال ۲۰۱۳، صفحات ۱۰۵-۱۱۰) منتشرشده است.
