Ảnh Hưởng Của Các Nguyên Tố Hợp Kim Đến Oxy Hóa Nhiệt Độ Cao Và Hiện Tượng Dính Trong Quá Trình Rèn Nóng Thép Không Gỉ Ferritic STS430J1L Được Biến Đổi

Dae Jin Ha1, Jong Seog Lee2, Nack J. Kim1,3, Sunghak Lee1,4
1Center for Advanced Aerospace Materials, Pohang University of Science and Technology, Pohang, Korea
2Research Planning Group, Technical Research Lab., POSCO, Pohang, Korea
3Graduate Institute of Ferrous Technology, Pohang, Korea
4Department of Materials Science and Engineering, Pohang University of Science and Technology, Pohang, Korea

Tóm tắt

Trong nghiên cứu hiện tại, các cơ chế dính xảy ra trong quá trình rèn nóng thép không gỉ ferritic STS430J1L đã được điều tra bằng cách sử dụng máy rèn quy mô pilot, và các ảnh hưởng của các nguyên tố hợp kim đến hiện tượng dính đã được phân tích dựa trên hành vi oxy hóa ở nhiệt độ cao. Kết quả thử nghiệm rèn nóng cho thấy lớp oxide Cr hình thành trong lò nung đã bị vỡ và xâm nhập vào thép, tạo thành các oxide Cr trên bề mặt thép đã rèn. Vùng bề mặt không có oxit đã trải qua sự giảm độ cứng hơn là vùng bề mặt có oxit, do đó độ dày của lớp oxit bề mặt có ảnh hưởng tích cực đến khả năng chống dính. Việc bổ sung Zr, Cu và Ni vào thép không gỉ ferritic đã giúp giảm thiểu hiện tượng dính, nhưng việc bổ sung Si lại ảnh hưởng tiêu cực đến khả năng chống dính. Trong thép giàu Si, oxit Si liên tục được hình thành dọc theo khu vực tiếp xúc giữa lớp oxide Cr và thép cơ bản, làm gián đoạn quá trình hình thành và phát triển của lớp oxide Cr. Do việc bổ sung Si có vai trò làm tăng hiện tượng dính, việc giảm hàm lượng Si là điều mong muốn để ngăn ngừa hiện tượng dính.

Từ khóa

#thép không gỉ ferritic #hợp kim #hiện tượng dính #oxy hóa #rèn nóng #STS430J1L

Tài liệu tham khảo

O. Kato and T. Kawanami: J. Jpn. Soc. Tech. Plast., 1987, vol. 28, pp. 264-71. O. Kato and T. Kawanami: J. Jpn. Soc. Tech. Plast., 1989, vol. 30, pp. 103-09. O. Kato, S. Uchida, and T. Kimuma: Seitetsu Kenkyu, 1989, vol. 335, pp. 35-42. T. Nakanishi: J. Soc. Tribol. Lubr. Eng., 1993, vol. 49, pp. 365-70. S. Uchida, H. Yamamoto, M. Akata, K. Watanabe, and O. Kato: What’s New in Roll Technologies of the World, Report of Research Committee on Rolling Roll, ISIJ, Tokyo, Japan, 1995, p. 183. W. Jin, J.Y. Choi, and Y.Y. Lee: ISIJ Int., 1998, vol. 38, pp. 739-43. W. Jin, J.Y. Choi, and Y.Y. Lee: ISIJ Int., 2000, vol. 40, pp. 789-93. J.K. Kim, S.G. Hong, K.B. Kang, and C.Y. Kang: Met. Mater. Int., 2009, vol. 15, pp. 843-49. D.-C. Wen: Met. Mater. Int., 2009, vol. 15, pp. 365-72. S. Lee, D. Suh, S. Oh, and W. Jin: Metall. Mater. Trans. A, 1998, vol. 29A, pp. 696-702. C.-Y. Son, C.K. Kim, D.J. Ha, S. Lee, J.S. Lee, K.T. Kim, and Y.D. Lee: Metall. Mater. Trans. A, 2007, vol. 38A, pp. 2776-87. D.J. Ha, Y.J. Kim, J.S. Lee, Y.D. Lee, and S. Lee: Metall. Mater. Trans. A, 2009, vol. 40A, pp. 1080-89. S. Kim, S. Lee, K. Han, S. Hong, and C. Lee: Met. Mater. Int., 2010, vol. 16, pp. 483-88. D.-C. Wen: Met. Mater. Int., 2010, vol. 16, pp. 13-19. J.L. Cavazos: Mater. Charact., 2006, vol. 56, pp. 96-101. E.E. Oguzie, J. Li, Y. Liu, D. Chen, Y. Li, K. Yang, and F. Wang: Electrochim. Acta, 2010, vol. 55, pp. 5028-35. M. Vardavoulias and G. Papadimitriou: Mater. Lett., 1996, vol. 27, pp. 349-53. S.-T. Kim and Y.-S. Park: Met. Mater. Int., 2009, vol. 15, pp. 221-30. G. Bamba, Y. Wouters, A. Galerie, F. Charlot, and A. Dellali: Acta Mater., 2006, vol. 54, pp. 3917-22. D.J. Ha, H.K. Sung, S. Lee, J.S. Lee, and Y.D. Lee: Mater. Sci. Eng. A, 2009, vol. A507, pp. 66-73. H.E. Kadiri, R. Molins, Y. Bienvenu, and M.F. Horstemeyer: Oxidation Metals, 2005, vol. 64, pp. 63-97. H.E. Kadiri, R. Molins, Y. Bienvenu, and M.F. Horstemeyer: Oxidation Metals, 2005, vol. 64, pp. 99-117. N. Birks and G.H. Meier: Introduction of High Temperature Oxidation of Metals, Edward Arnold, London, UK, 1983, p. 80. H.G. Jung, J.K. Ahn, and K.Y. Kim: J. Kor. Inst. Met. Mater., 2001, vol. 39, pp. 1032-40. B. Sundman, B. Jansson, and J.-O. Andersson: CALPHAD, 1985, vol. 9, pp. 153-90. B.-J. Lee and B. Sundman: TCFE2000: The Thermo-Calc Steels Database, KTH, Stockholm, Sweden, 1999, pp. 2-81. K.G. Chin, H.J. Lee, J.H. Kwak, J.Y. Kang, and B.J. Lee: J. Alloys Compd., 2010, vol. 505, pp. 217-23. F.H. Stott and F.I. Wei: Oxidation Metals, 1989, vol. 31, pp. 369-75. O. Kubashewski and B.E. Hopkins: Oxidation of Metals and Alloys, Butterworths Scientific Publications, London, UK, 1962, p. 173. F. Velasco, A. Bautista, and A. Gonzalez-Centeno: Corr. Sci., 2009, vol. 51, pp. 21-27.