Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ผลของการอบด้วยความร้อนต่อการตกตะกอนของคาร์ไบด์ทุติยภูมิในโลหะผสมเหล็ก นิกเกิล 30.8% โครเมียม 26.6 %

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Effect of heat treament on secondary cabide precipitation in Fe-30.8Ni-26.6Cr alloy

Year (A.D.)

2003

Document Type

Thesis

First Advisor

กอบบุญ หล่อทองคำ

Second Advisor

ปัญญวัชร์ วังยาว

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมโลหการ

DOI

10.58837/CHULA.THE.2003.1286

Abstract

วิทยานิพนธ์นี้ศึกษาผลของการอบด้วยความร้อนที่อุณหภูมิ 800, 900, 1000 และ 1100 °ซ ต่อ การตกตะกอนของคาร์ไบด์ทุติยภูมิในโลหะผสมเหล็ก นิกเกิล 30.8% และ โครเมียม 26.6% โครงสร้าง จุลภาคของชิ้นงานในสภาพที่ได้รับ (as-received state) ประกอบด้วยโครงสร้างตาข่าย (network) ของ คาร์ไบด์ปฐมภูมิสองชนิด คือ โครเมียมคาร์ไบด์ และไนโอเบียมไทเทเนียมคาร์ไบต์บนโครงสร้างพื้นฐาน ออสเทนไนท์ ภายหลังอบด้วยความร้อนพบว่า คาร์ไบด์ทุติยภูมิตกตะกอนบนโครงสร้างพื้นบริเวณที่ใกล้ กับคาร์ไบด์ปฐมภูมิก่อนแล้วกระจายเข้าสู่ใจกลางของเดนไดรท์ คาร์ไบด์ทุติยภูมิรูปเข็ม (needlelike) และแบบแผ่นฟิล์ม เกิดข้นเมื่ออุณหภูมิและเวลาในการอบด้วยความร้อนเพิ่มขึ้น ผลการวิเคราะห์ส่วนผสมของ คาร์ไบด์ทุติยภูมิด้วยเทคนิค EDS พบว่ามีส่วนผสมคล้ายคาร์ไบด์ปฐมภูมิ อนุภาคคาร์ไบด์ทุติยภูมิที่ ละเอียดส่งผลให้ความเค้นดึงสูงสุด และ ความเค้นคราก (0.2% proof stress) สูงขึ้น ส่วนค่าความแข็ง สูงขึ้นเล็กน้อย จากแผนภูมิการตกตะกอนที่อุณหภูมิคงที่ในช่วงอุณหภูมิที่ศึกษา พบว่าการตกตะกอนเกิดช้า ที่สุดที่อุณหภูมิ 800 °ซ และเกิดเร็วที่สุดที่อุณหภูมิ 1000 °ซ ซึ่งให้ปริมาณคาร์ไบด์ทุติยภูมิสูงสุดประมาณ 0.7% (โดยน้ำหนัก) ผลการศึกษาจลนพลศาสตร์ของการตกตะกอนของคาร์ไบด์ทุติยภูมิตามสมการ Johnson-Melt และ Avrami พบว่าปฏิกิริยาเกิดเป็นสองขั้นตอน ขั้นตอนแรกการโตของตะกอนถูกควบคุม โดยการแพร่ในเนื้อ (volume diffusion) มีค่าพลังงานกระตุ้น 213.4 กิโลจูลต่อกรัมโมล ขั้นตอนสองการโต ของตะกอนถูกควบคุมด้วยการแพร่ที่ขอบเกรน (grain boundary diffusion controlled) มีค่าพลังงาน กระตุ้น 51.7 กิโลจูลต่อกรัมโมล ผลการทดลองสามารถสร้างแผนภูมิการตกตะกอนที่อุณหภูมิคงที่ (TTP) เพื่อใช้สำหรับการอบด้วยความร้อนและการเชื่อมโลหะผสมเกรดนี้ต่อไป

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

This work studied the effect of aging at 800, 900, 1000 and 1100 °c on the secondary carbide precipitation in Fe-30.8Ni-26.6Cr alloy. The original microstructures from the as-recieced state consist of two types of primary carbide network; chromium carbide and niobium/titanium carbide networks on the austenite. After aging, the secondary carbide precipitated firstly near the primary carbide and then in the dendrite core. When aging time and temperatures increased, the amounts of needlelike and film secondary carbides increased. From EDS analysis, the composition of secondary carbide was nearly the same as primary carbide. From the Time-Temperature-Precipitation (TTP) diagram, it showed that the slowest precipitation rate was at 800 °c and the fastest precipitation rate was at 1000 °c. The maximum amount of secondary carbide was 0.7vol%. The kinetic study after Johnson-Mehl/Avrami equation showed that the secondary carbide precipitated by the two-step reaction. The first step was volume diffusion controlled growth with the activation energy of 213.2 kJ/mole. And the secondary step was grain boundary diffusion controlled growth with the activation energy of 51.7 kJ/mole. The TTP diagram was established for the aging application and welding of this alloy.

Link to Full Text

Share

COinS