Přejít k obsahu


Effect of the Initial Microstructure on the Properties of Low-Alloyed Steel upon Mini-Thixoforming

Citace:
MAŠEK, B., AIŠMAN, D., JIRKOVÁ, H. Effect of the Initial Microstructure on the Properties of Low-Alloyed Steel upon Mini-Thixoforming. MATERIALI IN TEHNOLOGIJE/MATERIALS AND TECHNOLOGY, 2014, roč. 48, č. 5, s. 719-723. ISSN: 1580-2949
Druh: ČLÁNEK
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Effect of the Initial Microstructure on the Properties of Low-Alloyed Steel upon Mini-Thixoforming
Rok vydání: 2014
Autoři: Prof. Dr. Ing. Bohuslav Mašek , Ing. David Aišman , Dr. Ing. Hana Jirková
Abstrakt CZ: Tixoforming je nekonvenční metoda tváření, založená na zpracování v semi-solid stavu. To znamená, že polotovar je po ohřevu na teplotu zpracování částečně v tekutém a částečně v tuhém skupenství. Díky procesu částečného natavení a rychlé solidifikace lze docílit nekonvenčních struktur, a to i na konvenčních materiálech. Současné výzkumy jsou zaměřeny zejména na vysoce legované oceli s širokým a zároveň v nižších teplotách ležícím semi-solid intervalem. U nízkolegovaných ocelí s teplotou solidifikce nad 1400°C není výzkum příliš rozšířen. Hlavním cílem výzkumu bylo zjistit, zda a jakým způsobem lze u mikrolegované oceli 30MnVS6 přenést při zpracováním v semi-solid stavu atributy původní struktury polotovaru na finální strukturu. V provedeném experimentu byl v první fázi proveden mini-thixoforming této oceli ve vyžíhaném stavu. Pro zjištění vlivu vstupní struktury byly připraveny tři stavy s velmi jemnou strukturou dosaženou extrémní plastickou deformací (SPD) pomocí metody HPT (High Pressure Torsion). Mikrostruktury vstupních a výsledných stavů byla hodnocena světelnou a elektronovou mikroskopií s využitím obrazové analýzy. Pro určení podílu fází byla použita rentgenová difrakční analýza. Vývoj mechanických vlastností byl ověřen zkouškou tlakem a měřením tvrdosti. Informace o lokálních o vlastnostech jednotlivých strukturních složek byly získány měřením mikrotvrdosti.
Abstrakt EN: Thixoforming is an unconventional forming method, which is based on material processing in a semi-solid state. It means that a semi product is in a partially liquid and partially solid state after heat- ing at a processing temperature. Even conventional materials can achieve quite remarkable micro- structures due to the processes of partial melting and quick solidification. Recent research has been aimed at high alloyed steels with wide semi-solid state interval, which is conveniently placed at rela- tively low temperatures. On the other hand, low alloyed steels with solidification temperatures over 1400°C have not been frequently tested. The main aim of this research was to establish whether the original structure of the semi product can in any way influence the final structure of low alloyed 30MnVS6 steel after semi-solid state process- ing. This steel was therefore first thixoformed in an annealed state ordinarily offered by suppliers. To evaluate the influence of the original microstructure, a second semi product with artificially coars- ened structure was prepared by annealing. Severe plastic deformation was applied by HPT (High Pressure Torsion) method to produce three more semi products with ultra fine microstructures. As the final microstructure after HPT depends on the processing parameters, three representative processing schedules were chosen to obtain various degrees of structure refinement. The microstructure of both the initial and the final states were analyzed using light and scanning elec- tron microscopy and the evaluation of grain size was carried out with the help of image analysis and EBSD. X-ray diffraction phase analysis was used to determine phase fractions. The development of mechani- cal properties was verified by compression tests and hardness measurement. Local information about mechanical properties of individual structural components was obtained by micro hardness measure- ment.
Klíčová slova

Zpět

Patička