فولاد تریپ چیست ؟ چه ویژگی هایی دارد؟

فولاد تریپ در واقع از فولادهای کم آلیاژ شکل می گیرد . که خواص مکانیکی این دسته از آلیاژها، چقرمگی بالا ست . که این موضوع در فولاد تریپ قابل مشاهده است. همانطور که می دانید در بازار آهن آلات قیمت انوع ورق و سایر مقاطع دیگر فولادی بسته به خواص مکانیکی که دارند، متفاوت است. فولاد تریپ با توجه به خواص مطلوبی که دارد در صنایعی نظیر خودروسازی، قیمت منحصر به فرد خود را دارند.

سایر مقاطع فولادی و غیر فولادی، بر اثر تغییر شکل و تنش دفرمه می شوند که این دفرمه شدن سبب شکل گیری فولاد می شود.شروع این تغییر شکل به صورتی است که فولاد تا دمای ۷۲۷ درجه سانتی گراد، از ساختار BCC در می آید. تغییر ساختار فولاد بر اثر تغییر و افزایش دما تا ۹۱۲ درجه سانتی گراد به شکل FCC در می آید.در طی عملیات حرارت دهی، فولاد از فاز فریت وارد فاز آستنیت می شود سپس از فاز آستنیت به مارتنزیت در طول تغییر شکل تبدیل می شود که تغییر شکل پلاستیکی خواهد بود.

فولاد تریپ

فولاد تریپ در واقع نوعی آلیاژ فولا است که از ساختار چند فازی بینیت، فریت و مقداری آستنیت برخوردار است و در ساختار خود کمی ماتنزیت دارد. همچنین به علت وجود عنصر سیلیسیم حداقل ۵ درصد آستنیت در این فولاد باقی می ماند که در فاز اولیه فریت جداسازی می شود.فولادهای کم ‌آلیاژ شامل عنصر سیلیسیم است که این عنصر اجازه رسوب سمنتیت در طول تشکیل بنیتیت را نمی دهد، به همین جهت آستنیت در فولاد تریپ باقی می ماند.

وجود این عنصر در زمان تغییر طول شکل باعث استحاله ماتنزیتی شده و ناپایداری پلاستیک را به تاخیر می اندازد که این تاخیر سبب تبدیل فولاد به کار سخت شده و در نهایت فولاد تریپ به وجود می آید.در واقع فولاد تریپ حاصل گرمادهی دوباره فولادهای کم آلیاژ است که دارای ریز ساختار متفاوتی شامل بینیت خالی از کاربید، آلوتروپیک فریت و باقی مانده آستنیت می باشد.

اثر تریپ (TRIP effect) چیست؟

اثر تریپ به معنی تشکیل مارتنزیت بر اثر شکل دهی است. در اینجا، لازم است میان شکل‌ گیری مارتنزیت ناشی از از اعمال تنش (stress-induced)، و شکل ­گیری آن بر اثر تغییر شکل (deformation-induced)، تمایز قائل شویم. چراکه واژۀ تریپ، تنها بر حالت دوم یعنی تغییر شکل دلالت دارد. زمانی که آستنیت در دمایی بالاتر از M_s و پایین­تر از دمای بحرانیِ M_D دفرمه شود، تبدیل به مارتنزیت می ­شود. اما این تبدیل زمانی اتفاق می ­افتد که یک میزان تنش یا کرنش بحرانی به ساختار اعمال شود. یعنی به محض این­که به این میزان بحرانی برسیم، آستنیت سرشار از کربن و نیمه پایدار شروع به تبدیل شدن به مارتنزیت می ­کند.

در نتیجه می ­توان گفت فولاد تریپ، توسط تغییر شکل پلاستیک سخت شده است. بنابراین اثر تریپ به این معنی است که تبدیل آستنیت باقی­مانده به مارتنزیت، به طور موضعی سبب سخت شدن فولاد ­شود. حال اگر این اثر در تمام فولاد اتفاق بیفتد، یک فولاد با نرخ بالای کرنش ­سختی خواهیم داشت که داکتیلیتۀ مطلوبی را همزمان با افزایش سختی رقم خواهد زد.میزان رخ دادن این اثر در فولاد تریپ تا حدود زیادی به عناصر آلیاژی ارزان­ قیمتی مانند کربن، منگنز، سیلیکون و آلومینیوم بستگی دارد. به خصوص افزودن سیلیکون باعث سخت شدن فولاد بر اثر تشکیل محلول جامد می­ شود.

مخفف عبارت TRIP

بهترین ترجمۀ فارسی برای این عبارت، “تغییر شکل مومسان در اثر تغییر حالت” باشد. بنابراین در این ­جا، منظور از TRIP ، بهبود رفتار تغییر شکل مومسان فولاد، در اثر تغییر حالت آستنیت به مارتنزیت در نتیجۀ اعمال نیروهای مکانیکی است.مخفف فولاد تریپ عبارت Transformation Induced Plasticity Steel (به معنای فولاد تغییر شکل یافته ناشی از تغییر دما) می باشد.

انواع فولاد تریپ

فولاد تریپ در انواع مختلفی تولید و به بازار عرضه می شود که پرکاربرد ترین آن ها شامل دو مورد زیر است.

•  Steel TRIP 450/800
•  Steel TRIP 400/700

• نمونه ی اول : در استاندارد EN درصد شکستگی بعد از کشیدگی با استفاده از نمونه‌ ای به طول اولیه ۸۰ میلی متر می باشد.

• نمونه ی دوم :
• در استاندارد ASTM درصد شکستگی بعد از کشیدگی با استفاده از نمونه ‌ای به طول اولیه ۵۰ میلی ‌متر می باشد.
• نمونه ی سوم :در استاندارد JIS درصد شکستگی بعد از کشیدگی با استفاده از نمونه ‌ای به طول اولیه ۵۰ میلی‌ متر می باشد.

خواص مکانیکی هر یک از تریپ ها از یکدیگر متفاوت است که به موارد زیر بستگی دارد.

• اثر تریپ در پایداری آستنیت تعیین می شود، که این پایداری با اندازه، شکل دانه و ترکیب شیمیایی بستگی دارد.
• نسبت مراحل تولید که در چه مرحله ای هر فاز تشکیل شده است.
• خصوصیت ذاتی فازهای تشکیل ‌دهنده که شامل ریزساختار، مورفولوژی و درصد عناصر می باشد.

خواص فیزیکی و مکانیکی فولاد تریپ

بهترین روش برای نشان دادن خواص فیزیکی و مکانیکی فولاد تریپ، استفاده از نمودار کرنش است. در واقع فولاد تریپ نوعی فولاد است که در مقایسه با دیگر آلیاژهای فولادی از مقدار بیشتری سخت کاری برخوردار است.واژه سخت کاری با نام سخت کردن سطحی نیز شناخته می شود. فرآیند سخت کاری، نوعی روش تولید است که به وسیله عملیات حرارتی سطح مقطع تولیدی به طوری که در ترکیب شیمیایی آن تغییری ایجاد نشود سخت می شود.

ترکیب شیمیایی فولاد TRIP

فولادهای تریپ نوعی فولاد هیپویوتکتوئیدی به شمار می روند که به طور معمول حاوی 0.1 تا 0.4 درصد وزنی کربن است. همان­ طور که گفتیم، فولاد تریپ شامل عناصر آلیاژی است که از رسوب فاز سمنتیت که در فولادهای معمولی در دمای اتاق وجود دارد، جلوگیری می ‌کنند.سیلیکون و آلومینیوم متداول ­ترین عناصری هستند که برای تثبیت فاز آستنیت در دمای اتاق به کار می ‌روند. دیگر عناصر آلیاژی مانند تیتانیوم، نیوبیوم و وانادیوم نیز می‌ توانند به بهبود استحکام فولاد TRIP کمک کنند.

گروه صنعتی فولاد کاران از سال ۱۳۷۰فعالیت خود را در زمینه‌ی تولید و تامین مقاطع مختلف فولادی و آهن, از قبیل میلگردهای فولادی و آلیاژی , میلگردهای ساختمانی, انواع مقاطع ترانسمیسیون , ورق‌های آلیاژی , ورق‌های روغنی و سیاه و گالوانیزه‌ی هفت الماس ,آغاز نموده است . تلاش مجموعه فولادکاران در این مدت در جهت رضایتمندی و تامین دقیق سفارشات معطوف بوده است.
ما را در شبکه‌های اجتماعی دنبال کنید:
اینستاگرام : https://www.instagram.com/folad_karan_tehran
فیسبوک: https://www.facebook.com/jamal.fazli.948
لینکدین: https://www.linkedin.com/in/jamal-fazli-65890a1b6
پینترست: https://nl.pinterest.com/fuladk
آپارات: https://www.aparat.com/FuladKaran