Přejít k obsahu


The role of a cooling rate in thermo-mechanical treatment with incorporated Q-P process

Citace: MAŠEK, B., KUČEROVÁ, L., JIRKOVÁ, H., KLAUBEROVÁ, D. The role of a cooling rate in thermo-mechanical treatment with incorporated Q-P process. In METAL 2011. Ostrava: TANGER, 2011. s. 474-479. ISBN: 978-80-87294-24-6
Druh: STAŤ VE SBORNÍKU
Jazyk publikace: eng
Anglický název: The role of a cooling rate in thermo-mechanical treatment with incorporated Q-P process
Rok vydání: 2011
Místo konání: Ostrava
Název zdroje: TANGER
Autoři: Prof. Dr. Ing. Bohuslav Mašek , Ing. Ludmila Kučerová Ph.D. , Dr. Ing. Hana Jirková , Ing. Danuše Klauberová
Abstrakt CZ: Inovativní strategie zpracování vysoce-pevných ocelí umožňují dosáhnout lepší kombinace pevnosti a tažnosti, než klasickými metodami. Jednou z těchto nových strategií tepelného zpracování je rovněž Q-P (quenching and partitioning) proces, který využívá pozitivní vliv zbytkového austenitu ve struktuře na mechanické vlastnosti. Použitím Q-P procesu je výsledná mikrostruktura tvořena martenzitickou matricí s 5-15% zbytkového austenitu. To umožňuje dosáhnout pevnosti přesahujících 1800MPa při tažnostech kolem 10%. V této práci je Q-P proces začleněn do komplexnějšího tepelně mechanického zpracování s inkrementální deformací, která zjemní výslednou mikrostrukturu a tím dále zlepší její mechanické vlastnosti. Aby bylo možné sledovat vliv dvou hlavních legujících prvků, manganu a křemíku na vlastnosti oceli, bylo provedeno termomechanické zpracování na třech ocelích s 0,43%C a s různým obsahem manganu (0,6-1,2%) a křemíku (2-2,6%). Zpracování začínalo 100s austenitizací na 900°C nebo 950°C. Při ochlazování z této teploty byla vždy aplikována 20-ti násobná inkrementální deformace. Od teploty 820°C následovalo rychlé ochlazením na teplotu 200°C. Pro každou ocel bylo provedeno zpracování třemi různými průměrnými rychlostmi chlazení 20, 7 a 4,7°C/s. Přerušením ochlazování na teplotě ležící mezi Ms a Mf vznikla martenziticko-austenitická mikrostruktura. Bezprostředně poté byly oceli ohřáty na teplotu 250°C, kde během 600s prodlevy proběhla difůze uhlíku z přesyceného martenzitu do austenitu. Změna rychlosti ochlazování měla výrazný vliv na vývoj mechanických vlastností. Byly dosaženy tažnosti A5mm v rozmezí 6-15% při pevnostech mezi 1570 až 2060MPa.
Abstrakt EN: Innovative processing strategies of high-strength steels enable better combinations of strength and ductility than the classical ones. One of these new heat treatment methods is also quenching and partitioning (Q-P) process, which benefits from a positive effect of retained austenite on mechanical properties. Resulting microstructure after Q-P process consists of martensite with 5-15% of retained austenite, which allows it to achieve strengths above 1800MPa with ductility around 10%. In this work was Q-P process incorporated into the more complex thermo-mechanical treatment with incremental deformation, which refines final microstructure and thus further improves its mechanical properties. Three steels with 0.43%C and varying manganese (0,6-1,2%) and silicon (2-2,6%) content were used to investigate the influence of these main alloying elements. The processing began with 100s austenization at 900°C or 950°C. Twenty deformation steps were always applied during the cooling from austenization temperature to 820°C. Further cooling to 200°C was carried out by three different cooling rates 20, 7 and 4.7°C/s. Martensitic-austenitic microstructures were created because this temperature lies between Ms and Mf. The steels were subsequently heated to 250°C, where 600s hold was performed to allow carbon diffusion from supersaturated martensite to austenite. Variations in the cooling rate had pronounced effect on mechanical properties development. The steels reached ductility A5mm. of 6-15% with the strengths between 1570 MPa and 2060 MPa.
Klíčová slova

Zpět

Patička