Přejít k obsahu


Influence of Metastable Retained Austenite on Macro and Micromechanical Properties of Steel Processed by the Q-P Process

Citace:
JIRKOVÁ, H., MAŠEK, B., WAGNER, M. F., LANGMAJEROVÁ, D., KUČEROVÁ, L., TREML, R., KIENER, D. Influence of Metastable Retained Austenite on Macro and Micromechanical Properties of Steel Processed by the Q-P Process. Journal of Alloys and Compounds, 2014, roč. 615, č. 1, s. 163-168. ISSN: 0925-8388
Druh: ČLÁNEK
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Influence of Metastable Retained Austenite on Macro and Micromechanical Properties of Steel Processed by the Q-P Process
Rok vydání: 2014
Autoři: Dr. Ing. Hana Jirková , Prof. Dr. Ing. Bohuslav Mašek , Martin F.-X. Wagner , Ing. Danuše Langmajerová , Doc. Ing. Ludmila Kučerová Ph.D. , Ruth Treml , Daniel Kiener
Abstrakt CZ: Zastabilizováním vhodné formy metastabilního austenitu v martenzitické matrici lze u vícefázových ocelí získat vysokou hodnotu tažnosti při mezích pevnosti přesahující 2000 MPa. Jednou z možností, jak tyto směsné struktury tvořené martenzitem a zbytkovým austenitem (RA) získat, je tzv. Q-P (quenching and partitioning) proces. Toto zpracování je charakteristické rychlým zachlazením z oblasti jednofázového austenitu mezi teploty Ms a Mf a během následné izotermické výdrže dochází ke stabilizaci zbytkového austenitu difúzí uhlíku z přesyceného martenzitu. Při mechanickém zatížení představuje mechanická stabilita austenitu zásadní faktor, přispívající k mimořádným plastickým vlastnostem této struktury při deformaci zastudena. Za účelem bližšího poznání detailů tohoto fenoménu byl proveden experiment, při kterém byla deformována martenzitická struktura oceli s RA a stejná struktura po 10% deformaci zastudena. Měření mechanických vlastností bylo provedeno mikroskopickou zkouškou na mikropilarech. Pro experiment byla zvolena ocel s obsahem uhlíku 0,43%, legovaná Mn, Cr a Si. Pro zpracování byl použit Q-P proces, který umožnil získat martenzitickou strukturu s 19% RA. Protože plastická deformace zastudena způsobuje transformaci austenitu, byla po Q-P procesu aplikována ještě 10% deformace zastudena. Tato deformace vedla k poklesu podílu RA na 11%. Tímto způsobem připravené materiály byly podrobeny mikrotlakové zkoušce. Metodou FIB byly vyrobeny pilary o průřezu 3x3 a délce 8 mm. Ty byly poté metodou in situ přímo v komoře elektronového mikroskopu podrobeny kvazistatické tlakové deformaci o true strain 3.10-4 s-1. Cílem experimentu bylo především zjistit chování zbytkového austenitu při deformaci zastudena v mikroobjemu materiálu. Experiment ukázal, že se mechanické hodnoty od sebe navzájem odlišují a to jak v koeficientu deformačního zpevnění, tak i v hodnotách meze kluzu.
Abstrakt EN: By stabilising metastable austenite with a suitable morphology in a martensitic structure, it is possible to impart to multi-phase steels high ductility combined with tensile strengths exceeding 2000 MPa. One way to achieve such mixed structures consisting of martensite and retained austenite (RA) is the Q&P (quenching and partitioning) process. The resulting structure contains metastable austenite in the form of thin foils located between martensite laths or plates. The stability of austenite under mechanical load- ing is the essential factor contributing to the extraordinary plasticity of such materials during cold defor- mation. A steel with 0.43% of carbon, alloyed with manganese, silicon and chromium was chosen for the experiment described in the present paper. Using the Q&P process, a martensitic structure with 20% of retained austenite was obtained. As cold plastic deformation causes the austenite to transform, 10% cold deformation was applied after the Q&P process. This deformation reduced the RA fraction to 11%. Mate- rials prepared by this method were examined using micro-pillar compression experiments. Using the focused ion beam (FIB) method, pillars of 3 Â 3 lm cross-section and 8 lm length were fabricated. These were afterwards mechanically tested in situ in an electron microscope in quasi-static compression at a true strain rate of 3 Â 10?4 s?1 to different amounts of plastic strain. The experiment showed that mechanical properties of the two conditions of material differ in terms of yield strength and the strain hardening exponent. An additional metallographic analysis of structures, including the exploration of the influence of decomposition of retained austenite, was performed.
Klíčová slova

Zpět

Patička