مجلة مفتوحة الوصول

المجلة الدولية للعلوم والتقنية

International Science and Technology Journal

ISSN: 2519-9854 (Online)

ISSN: 2519-9846 (Print)

DOI: www.doi.org/10.62341/ISTJ

مجلة علمية محكّمة تهتم بنشر البحوث والدراسات في مجال العلوم التطبيقية، تصدر دورياً تحت إشراف نخبة من الأساتذة

ينشرها

تحت إشراف

The Effect of Cold Deformation and Heat Treatment on the Hardness and Microstructure of Structural Steel

الباحث(ون):
  • Enas Fessatwi
  • Ali Ahmad Musbah
  • Abdulhakim A. Hameda
  • Mohammed A Samba
المؤسسة:The libyan center of Advanced Technology, Tripoli, Libya
Bani waleed University, Libya
University of Tripoli, Tripoli, Libya
Sebha University, Libya
Medfezzan Research Center.Libya
المجال:التقنيات الميكانيكية و المواد الهندسية
منشور في:العدد السادس و الثلاثون - يناير 2025
الملخص
تُستخدم عمليات المعالجة الحرارية على نطاق واسع لتحقيق خصائص ميكانيكية عالية في المواد. بالإضافة إلى ذلك، يُعد الجمع بين التشوه على البارد والمعالجة الحرارية من أقدم الأساليب المستخدمة لتعديل الخواص الميكانيكية للمواد. في هذه الدراسة، تم تطبيق مزيج من التشوه على البارد والمعالجة الحرارية على عينات من الفولاذ الإنشائي (ASTM A615) لدراسة تأثير التشوه المسبق على المعالجة الحرارية اللاحقة، مع التركيز بشكل خاص على البنية المجهرية والصلادة لهذا النوع من الفولاذ. تم تشويه العينات بنسب مختلفة (20%، 30%، 40%، و50%) قبل إخضاعها لعملية الأوستنيتة عند درجة حرارة 850°C. بعد ذلك، تم تبريد بعض العينات سريعًا في الماء، بينما تُركت عينات أخرى لتبرد في الهواء. تم إجراء قياسات الصلادة وفحوصات البنية المجهرية. أظهرت النتائج أن العينات التي خضعت للتبريد السريع في الماء شهدت زيادة كبيرة في الصلادة مقارنةً بالعينات الأصلية. وقد عُزيَت هذه الزيادة إلى تحول البنية المجهرية من طور الفريت-البيرلايت إلى بنية بينيتية. وُجد أن التشوه على البارد يُسرّع عمليات التحول نظرًا لإدخاله لعيوب بنيوية، والتي عملت كمواقع مفضلة للترسيب. كما تأثرت كل من كمية ومورفولوجيا نواتج التحول بدرجة التشوه المسبق................ الكلمات المفتاحية:........... قضبان الفولاذ، الصلادة، المعالجة الحرارية، البنية المجهرية،
Abstract
Heat treatment processes are widely used to achieve high mechanical properties in materials. Additionally, the combination of cold deformation and heat treatment is one of the oldest methods employed to alter the mechanical properties of materials. In this research, a combination of cold deformation and heat treatment was applied to structural steel samples (ASTM A615) to investigate the effect of prior deformation on subsequent heat treatment, specifically focusing on the microstructure and hardness of this steel type. Samples were deformed to different extents (20%, 30%, 40%, and 50%) before being austenitized at 850°C. Following austenitization, some samples were quenched in water, while others were allowed to cool in air. Hardness measurements and microstructural investigations were conducted. The results indicate that the hardness of water-quenched samples exhibited a significant increase compared to that of the as-received samples. This increase was attributed to the transformation of the microstructure from ferrite-pearlite to a bainitic structure. Cold deformation was found to accelerate the transformation processes due to the introduction of structural defects, which acted as preferred sites for precipitation. Both the amount and morphology of the transformation products were influenced by the extent of deformation............. Keywords:.............. Steel bars, Hardness, Heat treatment, Microstructure, ASTM.