Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Ảnh hưởng của Nhiệt luyện Sau hàn Intercritical đến Cấu trúc Vĩ mô và Tính Chất Kéo của Thép DP600 Hàn bằng Phương Pháp Xoáy Ma sát
Journal of Materials Engineering and Performance - Trang 1-11 - 2023
Tóm tắt
Mục tiêu của nghiên cứu này là điều tra tác động của quá trình nhiệt luyện sau hàn intercritical (PWIA) lên cấu trúc vi mô và hành vi kéo của thép DP600 hàn bằng phương pháp xoáy ma sát (FS). Kết quả cho thấy, trong mẫu hàn FS, quá trình tôi của martensite có sẵn trong vùng nhiệt ảnh hưởng dưới ngưỡng (HAZ) và sự hình thành ferrite và pearlite trong HAZ có hạt tinh mịn đã dẫn đến sự xuất hiện của vùng nhão và giảm đáng kể sức chịu kéo tối đa (UTS) với hiệu suất mối hàn đạt 87%. Sau khi thực hiện PWIA, một cấu trúc vi mô dạng hai pha đã được phát triển xuyên suốt mối hàn, điều này dẫn đến việc loại bỏ hoàn toàn vùng nhão và phục hồi hoàn toàn UTS. Các phép đo bằng tương quan hình ảnh số cho thấy rằng việc tập trung biến dạng trong các vùng nhão sau khi uốn dẫn đến việc gãy sớm. Tuy nhiên, sự tập trung biến dạng đã giảm đáng kể sau PWIA. Tất cả các mẫu đều thể hiện đặc điểm của chế độ gãy dẻo trong quá trình thử kéo. Sự tách rời tại giao diện ferrite-martensite là cơ chế hình thành lỗ rỗng chính trong thép DP600 và mẫu PWIA, trong khi ở mẫu FSW, một phần lỗ rỗng cũng được hình thành do sự co lại của martensite.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
H. Mirzadeh, M. Alibeyki, and M. Najafi, Unraveling the Initial Microstructure Effects on Mechanical Properties and Work-Hardening Capacity of Dual-Phase Steel, Metal. Mater. Trans. A, 2017, 48, p 4565–4573. (In English)
H. Ashrafi, M. Shamanian, R. Emadi, M. Sanayei, F. Farhadi, and J.A. Szpunar, Characterization of Microstructure and Microtexture in a Cold-Rolled and Intercritically Annealed Dual-Phase Steel, J. Mater. Eng. Perform., 2021, 30, p 7306–7313. (In English)
D. Fr’ometa, N. Cuadrado, J. Rehrl, C. Suppan, T. Dieudonn’e, P. Dietsch, J. Calvo, and D. Casellas, Microstructural Effects on Fracture Toughness of Ultra-High Strength Dual Phase Sheet Steels, Mater. Sci. Eng. A, 2021, 802, p 140631. (In English)
H. Ashrafi, M. Shamanian, R. Emadi, and N. Saeidi, A Novel and Simple Technique for Development of Dual Phase Steels with Excellent Ductility, Mater. Sci. Eng. A, 2017, 680, p 197–202. (In English)
P.C. Huan, X.N. Wang, L. Yang, Z. Zheng, Z.R. Hu, M. Zhang, and C.J. Chen, Effect of Martensite Content on Failure Behavior of Laser Welded Dual-Phase Steel Joints During Deformation, J. Mater. Eng. Perform., 2019, 28, p 1801–1809. (In English)
V.H.B. Hernandez, M.L. Kuntz, M.I. Khan, and Y. Zhou, Influence of Microstructure and Weld Size on the Mechanical Behaviour of Dissimilar AHSS Resistance Spot Welds, Sci. Technol. Weld. Join., 2008, 13, p 769–776. (In English)
Q. Jia, W. Guo, W. Li, Y. Zhu, P. Peng, and G. Zou, Microstructure and Tensile Behavior of Fiber Laser-Welded Blanks ofDP600 and DP980 Steels, J. Mater. Proc. Technol., 2016, 236, p 73–83. (In English)
R.S. Sharma and P. Molian, Yb: YAG Laser Welding of TRIP780 Steel with Dual Phase and Mild Steels for use in Tailor Welded Blanks, Mater. Des., 2009, 30, p 4146–4155. (In English)
J.H. Lee, S.H. Park, H.S. Kwon, G.S. Kim, and C.S. Lee, Laser, Tungsten Inert Gas, and Metal Active Gas Welding of DP780 Steel: Comparison of Hardness, Tensile Properties and Fatigue Resistance, Mater. Des., 2014, 64, p 559–565. (In English)
M.P. Miles, J. Pew, T.W. Nelson, and M. Li, Comparison of Formability of Friction Stir Welded and Laser Welded Dual Phase 590 Steel Sheets, Sci. Technol. Weld. Join., 2006, 11, p 384–388. (In English)
R.S. Mishra and Z.Y. Ma, Friction Stir Welding and Processing, Mater. Sci. Eng. R, 2005, 50, p 1–78. (In English)
H. Ashrafi, M. Shamanian, R. Emadi, and M.A. Sarmadi, Effect of Welding Parameters on the Microstructure and Tensile Properties of Friction Stir-Welded DP600 Steel, SAE Int. J. Mater. Manuf., 2019, 12, p 165–178. (In English)
M.P. Miles, T.W. Nelson, R. Steel, E. Olsen, and M. Gallagher, Effect of Friction Stir Welding Conditions on Properties and Microstructures of High Strength Automotive Steel, Sci. Technol. Weld. Join., 2009, 14, p 228–232. (In English)
M. Mahmoudiniya, A.H. Kokabi, M. Goodarzi, and L.A.I. Kestens, Friction Stir Welding of Advanced High Strength Dual Phase Steel: Microstructure, Mechanical Properties and Fracture Behavior, Mater. Sci. Eng. A, 2020, 769, p 138490. (In English)
A. Ghaheri, A. Shafyei, and M. Honarmand, Effects of Inter-Critical Temperatures on Martensite Morphology, Volume Fraction and Mechanical Properties of Dual-Phase Steels Obtained from Direct and Continuous Annealing Cycles, Mater. Des., 2014, 62, p 305–319. (In English)
R. Ghomashchi, W. Costin, and R. Kurji, Evolution of Weld Metal Microstructure in Shielded Metal Arc Welding of X70 HSLA Steel with Cellulosic Electrodes: A Case Study, Mater. Charact., 2015, 107, p 317–326. (In English)
H. Fujii, L. Cui, N. Tsuji, M. Maeda, K. Nakata, and K. Nogi, Friction Stir Welding of Carbon Steels, Mater. Sci. Eng. A, 2006, 429, p 50–57. (In English)
A. Steuwer, S.J. Barnes, J. Altenkirch, R. Johnson, and P.J. Withers, Friction Stir Welding of HSLA-65 Steel: Part II. The Influence of Weld Speed and Tool Material on the Residual Stress Distribution and Tool Wear, Metal. Mater. Trans. A, 2012, 43, p 2356–2365. (In English)
H. Aydin and T.W. Nelson, Microstructure and Mechanical Properties of Hard Zone in Friction Stir Welded X80 Pipeline Steel Relative to Different Heat Input, Mater. Sci. Eng. A, 2013, 586, p 313–322. (In English)
M. Kulakov, W.J. Poole, and M. Militzer, The Effect of the Initial Microstructure on Recrystallization and Austenite Formation in a DP600 Steel, Metal. Mater. Trans. A, 2013, 44, p 3564–3576. (In English)
P. Li, J. Li, Q. Meng, W. Hu, and D. Xu, Effect of Heating Rate on Ferrite Recrystallization and Austenite Formation of Cold-Roll Dual Phase Steel, J. Alloy Cmpd., 2013, 578, p 320–327. (In English)
M. Calcagnotto, Y. Adachi, D. Ponge, and D. Raabe, Deformation and Fracture Mechanisms in Fine- and Ultrafine-Grained Ferrite/Martensite Dual-Phase Steels and the Effect of Aging, Acta Mater., 2011, 59, p 658–670. (In English)
U.F. Kocks and H. Mecking, Physics and Phenomenology of Strain Hardening: the FCC Case, Prog. Mater Sci., 2003, 48, p 171–273. (In English)
H. Mecking and U.F. Kocks, Kinetics of Flow and Strain-Hardening, Acta Metall., 1981, 29, p 1865–1875. (In English)
H. Ashrafi, M. Shamanian, R. Emadi, and N. Saeidi, Correlation of Tensile Properties and Strain Hardening Behavior with Martensite Volume Fraction in Dual-Phase Steels, Trans. Indian Inst. Met., 2017, 70, p 1575–1584. (In English)
N. Farabi, D.L. Chen, and Y. Zhou, Microstructure and Mechanical Properties of Laser Welded Dissimilar DP600/DP980 Dual-Phase Steel Joints, J. Alloy Cmpd., 2011, 509, p 982–989. (In English)
J.H. Hollomon, Tensile Deformation, Am. Inst. Min. Metall. Eng. Trans. Iron Steel Div., 1945, 162, p 268–289. (In English)
N. Farabi, D.L. Chen, and Y. Zhou, Tensile Properties and Work Hardening Behavior of Laser-Welded Dual-Phase Steel Joints, J. Mater. Eng. Perform., 2012, 21, p 222–230. (In English)
H. Ashrafi, M. Shamanian, R. Emadi, and E. Ghassemali, Void Formation and Plastic Deformation Mechanism of a Cold-Rolled Dual-Phase Steel During Tension, Acta Metall. Sin. (Engl. Lett.), 2020, 33, p 299–306. (In English)
A. Ramazani, S. Bruehl, T. Gerber, W. Bleck, and U. Prahl, Quantification of Bake Hardening Effect in DP600 and TRIP700 Steels, Mater. Des., 2014, 57, p 479–486. (In English)
H. Ashrafi, M. Shamanian, R. Emadi, S.E. Aghili, and E. Ghassemali, Damage Micromechanisms in Friction Stir-Welded DP600 Steel during Uniaxial Tensile Deformation, J. Mater. Eng. Perform., 2022, 31, p 10044–10053. (In English)