Fulltext

Effect of Cryogenic Trteatment on the Tensile Properties of Carbon Dual Phase Steel

تأثير المعاملة الزمهريرية على خواص الشد للصلب الكربوني ثنائي الطور

Hussein Burhan Muhammad --- Abbas Abdul Hussein abid

Journal of Engineering مجلة الهندسة
ISSN: 17264073 25203339 Year: 2013 Volume: 19 Issue: 5 Pages: 574-582
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Abstract

The aim of this study was to evaluate tensile properties of low and medium carbon ferrite -martensite dual phase steel, and the effect cryogenic treatment at liquid nitrogen temperature (-196 ºC) on its properties. Low carbon steel (C12D) and medium carbon steels (C32D & C42D) were used in this work. For each steel grade, five groups of specimens were prepared according to the type of heat treatment. The first group was normalized, the second group was normalized and subsequently subjected to cryogenic treatment then tempered at (200 ºC) for one hour, the third group was quenched from intercritical annealing temperature of (760 ºC) to obtain dual phase (DP) steel, the fourth and fifth groups were both quenched from (760 ºC), but the forth group was subjected to cryogenic treatment and the fifth group was subjected to cryogenic then tempered at (200 ºC) for one hour. Mechanical tests were carried out which includes, tensile, hardness, as well as microscopic examination. Yield strength, ultimate tensile strength and ductility for DP were correlated to martensite volume fraction. The yield and tensile strength (σy, σu) of (DP) for the three steels, were higher than those of normalized condition, and increased after cryogenic treatment. These values, for the three steel grades, decreased after tempering at temperature 200 ºC. Tempering of (DP) steel at 200ºC for one hour, after cryogenic treatment, causes the reappearance of yielding point for steels (C12D) and (C32D) while no such a change noticed in (C42D) steel. The results have shown that hardness of (DP) increased after cryogenic treatment for the three steel grades.

الهدف من هذه الدراسة هو تقييم خواص الشد للصلب الثنائي الطور المنخفض و المتوسط الكربون , وتأثير المعاملة الزمهريرية عند درجة حرارة النتروجين السائل (-196 ºC) فى هذه الخواص. استعمل الصلب منخفض الكربون (C12D) و متوسط الكربون (C32D) و (C42D) في هذه الدراسة.قسمت عينات الاختبار لكل صنف من أصناف الصلب على خمس مجاميع وفق المعاملة الحرارية. المجموعة الأولى أخضعت إلى معاملة التطبيع, المجموعة الثانية أخضعت إلى التطبيع ثم المعاملة الزمهريرية ثم المراجعة عند درجة حرارة (200 ºC) مدة ساعة واحدة, المجموعة الثالثة قسيت من درجة حرارة (760 ºC) للحصول على الصلب ثنائي الطور((DPS. المجموعة الرابعة و الخامسة كلاهما قسيتا عند (760 ºC) ,لكن المجموعة الرابعة أخضعت إلى المعاملة الزمهريرية و المجموعة الخامسة أخضعت للمعاملة الزمهريرية ثم المراجعة عند (200 ºC) مدة ساعة واحدة. تم إجراء فحص الشد والصلادة علاوة على الفحص المجهري. ان مقاومة الخضوع والشد و كذلك المطيلية مرتبطة بنسبة المارتنسايت. مقاومة الخضوع والشد للصلب ثنائي الطور(DP) لأنواع الصلب الثلاثة أعلى من الصلب المطبع, و لوحظ ارتفاعها بعد المعاملة الزمهريرية, وان هذه القيم انخفضت بعد المراجعة عند (200 ºC). المراجعة عند درجة حرارة (200 ºC) للصلب الثنائي الطور DP)) بعد المعاملة الزمهريرية أدت إلى عودة نقطة الخضوع لنوعي الصلب (C12D, C32D) بينما لم يلاحظ هكذا تغيير بالنسبة للصلب (C42D). كذلك لوحظ ان الصلادة للصلب الثنائي الطورازدادت بعد المعاملة الزمهريرية ولأنواع الصلب الثلاثة.

Keywords

Cryogenic treatment --- dual phase steel --- tensile properties --- hardness --- steel --- معاملة زمهريرية --- صلب ثنائى الطور --- خواص الشد --- الصلادة --- الصلب