Přejít k obsahu


Microstructure of Tool Steel upon Combined Semi-Solid Processing and Thermomechanical Treatment

Citace:
MAŠEK, B., AIŠMAN, D., JIRKOVÁ, H. Microstructure of Tool Steel upon Combined Semi-Solid Processing and Thermomechanical Treatment. Journal of Alloys and Compounds, 2014, roč. 586, č. 1, s. S165-S167. ISSN: 0925-8388
Druh: ČLÁNEK
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Microstructure of Tool Steel upon Combined Semi-Solid Processing and Thermomechanical Treatment
Rok vydání: 2014
Autoři: Prof. Dr. Ing. Bohuslav Mašek , Ing. David Aišman , Dr. Ing. Hana Jirková
Abstrakt CZ: Zpracováním materiálu v semi-solid stavu jsou i na konvečních běžně používaných ocelích získávány struktury, které jsou tvořeny vysokým podílem metastabilního austenitu, který je uložen v karbidicko-austenitickém síťoví. Tato struktura vzniká díky nerovnoměrnému rozložení legujících prvků v částečně nataveném materiálu. Tento typ struktury lze získat i na oceli ledeburitického typu s obsahem 1,8% uhlíku a 11% chromu. Výchozí strukturou pro zpracování je zpravidla feritická matrice s primárními karbidy chrómu a globulární cementit. Po experimentálním zpracování v semi-solid stavu struktura obsahovala více než 95% metastabilního austenitu, převážně polyedrického tvaru s velikostí 19 ?m. Předchozí výzkum prokázal pozitivní vliv plastické deformace těsně po solidifikaci, která byla aplikována s cílem zjemnit zrno. V návazném experimentu byl odzkoušen vliv termomechanického zpracování na další vývoj struktury. Zejména byl zkoumán rozpad metastabilního austenitu a jeho příspěvek ke zjemnění struktury. Po přechodu přes semi-solid stav byl materiál ochlazen pod teplotu solidu a deformován. Návazně bylo provedeno několik ochlazovacích strategií. Ve vybraných variantách byla při ochlazování provedena prodleva na teplotě 600°C, při které proběhl rozpad metastabilního austenitu. V ostatních variantách ochlazování tato prodleva začleněna nebyla. Poté následoval okamžitý ohřev na teplotu austenitu a ochlazení stejnou rychlostí na RT. Těmito postupy byly získány různé typy struktur. U postupů s prodlevou vznikla směsná struktura ojedinělého typu martenzitu a částečně rozpadlého karbidického síťoví. U postupů bez prodlevy vznikly polyedrické útvary zbytkového austenitu uložené v původním karbidickém síťoví. Hodnoty tvrdosti těchto struktur se pohybovaly od 445 ? 850 HV30.
Abstrakt EN: Semi-solid processing can lead to microstructures with a high proportion of metastable austenite embedded in carbide-austenite network even in ordinary steels. This type of microstructure is a result of non-uniform distribution of alloying elements in a partially melted material. It can be obtained in ledeburitic steel with 1.8% carbon and 11% chromium. Its initial microstructure typically consists of ferrite matrix with primary chromium carbides and globular cementite particles. Upon semi-solid processing, the material comprised 95% metastable austenite, predominantly in the form of polyhedral grains with the size of 19 ?m. Previous research has demonstrated the grain refinement effect of plastic deformation applied immediately after solidification. In a follow-up experiment the influence of thermomechanical treatment upon subsequent evolution of microstructure. In this experiment, particular attention was devoted to the decomposition of metastable austenite and its contribution to microstructure refinement. Upon the transition through the semi-solid state, the material was cooled down below its solidus temperature and subjected to deformation. This was followed by several cooling schedules. Some of the schedules included a dwell at 600°C to allow metastable austenite to decompose. All cooling schedules were immediately followed by heating to austenitizing temperature and cooling to room temperature at an equal rate. These procedures produced various types of microstructures. The procedures with the dwell produced mixed-type microstructures with an exceptional form of martensite and partially decomposed carbide network. Processing without the dwell led to microstructures with polyhedral retained austenite grains embedded in the original carbide network. Their hardness ranged from 445 to 850 HV30.
Klíčová slova

Zpět

Patička