Nghiên Cứu Tại Chỗ Về Sự Biến Chuyển Bainit Từ Austenit Bị Biến Dạng Trong Quá Trình Làm Mát Liên Tục Của Thép Carbon Thấp Mn-Si-Cr-Mo

William Lemos Bevilaqua1, Jérémy Epp2, Heiner Meyer2, Alexandre Da Silva Rocha1, Hans Roelofs3
1Post-Graduation Program in Mining, Metallurgical and Materials Engineering (PPGE3M), Federal University of Rio Grande do Sul (UFRGS), Porto Alegre, Brazil
2Leibniz Institute for Materials Engineering-IWT, Bremen, Germany
3Swiss Steel AG, Emmenbrücke, Switzerland

Tóm tắt

Các tác động của quá trình biến dạng nóng lên sự chuyển đổi bainit của thép carbon thấp trong quá trình làm mát liên tục đã được nghiên cứu một cách toàn diện thông qua phương pháp nhiễu xạ tia X đồng bộ năng lượng cao tại chỗ, nhiệt kế biến dạng, và các phân tích vi cấu trúc ngoài hiện trường. Các kết quả thu được chỉ ra rằng sự biến dạng trước đó của austenit ở 950 °C đã tăng tốc độ hình thành bainit ở giai đoạn đầu. Trong quá trình tiếp diễn của sự chuyển đổi, cả động học tổng thể của bainit và sự làm giàu carbon của austenit đều thấp hơn trong austenit bị biến dạng. Vi cấu trúc bainit phát triển từ austenit bị biến dạng tinh chỉnh hơn và có cùng lượng austenit còn lại ở nhiệt độ phòng với hàm lượng carbon hơi thấp hơn so với mẫu không bị biến dạng. Ngoài ra, một độ biến dạng giãn nở đáng kể cao hơn đã được đo trong quá trình chuyển đổi bainit ở mẫu bị biến dạng, điều này có thể được giải thích bằng cấu trúc tinh thể trong austenit bị biến dạng nóng. Sự phát triển của độ rộng đỉnh của các phản xạ {220}γ và {211}α trong quá trình chuyển đổi bainit được thảo luận chi tiết.

Từ khóa

#bainit #austenit #thép carbon thấp #biến dạng nóng #nhiễu xạ tia X đồng bộ #vi cấu trúc

Tài liệu tham khảo

T. Sourmail: HTM J. Heat Treat. Mater., 2017, vol. 72, pp. 371–8. H.K.D.H. Bhadeshia: Bainite in Steels: Theory and Practice, Third Edit., Maney Publishing, Wakefield, 2015. D. Quidort: ISIJ Int., 2002, vol. 42, pp. 1010–7. V.M. Khlestov, E. V. Konopleva, and H.J. Mcqueen: Can. Metall. Q., 2014, vol. 37, pp. 75–89. R.W. Regier, A. Reguly, D.K. Matlock, J.. Choi, and J.G. Speer: Mater. Sci. Forum, 2014, vol. 783–786, pp. 85–90. L. Guo, H.K.D.H. Bhadeshia, H. Roelofs, and M.I. Lembke: Mater. Sci. Technol., 2017, vol. 33, pp. 2147–56. S. Reisinger, E. Kozeschnik, G. Ressel, J. Keckes, A. Stark, S. Marsoner, and R. Ebner: Mater. Des., 2018, vol. 155, pp. 475–84. K. Yan, K.D. Liss, I.B. Timokhina, and E. V. Pereloma: Mater. Sci. Eng. A, 2016, vol. 662, pp. 185–97. S.M.C. Van Bohemen: Scr. Mater., 2013, vol. 69, pp. 315–8. D.J. Dyson and B. Holmes: J. Iron Steel Inst., 1970, vol. 208, pp. 469–474. J. Epp: Mater. Res. Proc., 2016, vol. 2, pp. 283–8. S.M.C. van Bohemen: Mater. Sci. Technol., 2011, vol. 28, pp. 487–95. X. Liang and A.J. Deardo: Metall. Mater. Trans. A , 2014, vol. 45, pp. 5173–84. P.H. Shipway and H.K.D.H. Bhadeshia: Mater. Sci. Technol., 1995, vol. 11:1116-28. H. Yi, L. Du, G. Wang, and X. Liu: J. Iron Steel Res. Int., 2006, vol. 13, pp. 36–9. L. Du, H. Yi, H. Ding, X. Liu, and G. Wang: J. Iron Steel Res. Int., 2006, vol. 13, pp. 37–9. M.K. Kang, D.M. Chen, S.P. Yang, and G.L. Hu: Metall. Trans. A, 1992, vol. 23, pp. 2946–7. S.J. Lee, J.S. Park, and Y.K. Lee: Scr. Mater., 2008, vol. 59, pp. 87–90. C. Gupta, G.K. Dey, J.K. Chakravartty, D. Srivastav, and S. Banerjee: Scr. Mater., 2005, vol. 53, pp. 559–64. H.K.D.. Bhadeshia: Mater. Sci. Eng. A, 1999, vol. 273–275, pp. 58–66. H. Hu, H.S. Zurob, G. Xu, D. Embury, and G.R. Purdy: Mater. Sci. Eng. A, 2015, vol. 626, pp. 34–40. A. Eres-Castellanos, L. Morales-Rivas, A. Latz, F.G. Caballero, and C. Garcia-Mateo: Mater. Charact., 2018, vol. 145, pp. 371–80. J. He, J. Du, W. Zhang, C. Zhang, Z.G. Yang, and H. Chen: Metall. Mater. Trans. A 2019, vol. 50, pp. 540–46. K.D. Liss and K. Yan: Mater. Sci. Eng. A, 2010, vol. 528, pp. 11–27. H. Zhao, B.P.P. Wynne, and E.J.J. Palmiere: Mater. Charact., 2017, vol. 123, pp. 128–36. A. Matsuzaki and H.K.D.H. Bhadeshia: Mater. Sci. Technol., 2010, vol. 15, pp. 518–22. R.Y. Zhang and J.D. Boyd: Metall. Mater. Trans. A , 2010, vol. 41, pp. 1448–59. C. Hofer, H. Leitner, F. Winkelhofer, H. Clemens, and S. Primig: Mater. Charact., 2015, vol. 102, pp. 85–91. K. Zhu, H. Chen, J.P. Masse, O. Bouaziz, and G. Gachet: Acta Mater., 2013, vol. 61, pp. 6025–36. E.A. Ariza, A.. Nishikawa, H. Goldenstein, and A.P. Tschiptschin: Mater. Sci. Eng. A, 2016, vol. 671, pp. 54–69. H.K.D.H. Bhadeshia: Mater. Sci. Technol., 2015, vol. 31, pp. 758–63. S.C. Wang and J.R. Yang: Mater. Sci. Eng. A, 1992, vol. 154, pp. 43–9. E. Mazancová and K. Mazanec: J. Mater. Process. Technol., 1997, vol. 64, pp. 287–92. P. Huyghe, M. Caruso, J.L. Collet, S. Dépinoy, and S. Godet: Mater. Sci. Eng. A, 2019, vol. 743, pp. 175–84. M. Villa, K. Pantleon, and M.A.J. Somers: J. Alloys Compd., 2013, vol. 577, pp. 1–6. R.K. Dutta, R.M. Huizenga, M. Amirthalingam, M.J.M. Hermans, H. Gao, A. King, and I.M. Richardson: In: T. Kannengiesser, S.S. Babu, Y. Komizo, and A.J. Ramirez (eds) In-situ Studies with Photons, Neutrons and Electrons Scattering II, Springer, Cham, 2014, pp. 51–70. R. Rementeria, J.A. Jimenez, S.Y.P. Allain, G. Geandier, J.D. Poplawsky, W. Guo, E. Urones-Garrote, C. Garcia-Mateo, and F.G. Caballero: Acta Mater., 2017, vol. 133, pp. 333–45. B. Avishan, S. Yazdani, F.G. Caballero, T.S. Wang, and C. Garcia-Mateo: Mater. Sci. Technol., 2015, vol. 31, pp. 1508–20. T.K. Liu, G.L. Wu, C.K. Liu, Z.H. Nie, T. Ungár, Y. Ren, and Y.D. Wang: Mater. Sci. Eng. A, 2013, vol. 568, pp. 83–7. R.K. Dutta, R.M. Huizenga, M. Amirthalingam, M.J.M. Hermans, A. King, and I.M. Richardson: Metall. Mater. Trans. A , 2013, vol. 44, pp. 4011–14. C. Garcia-Mateo, F.G. Caballero, C. Capdevila, and C.G. de Andres: Scr. Mater., 2009, vol. 61, pp. 855–8. C. Goulas, A. Kumar, M.G. Mecozzi, F.M. Castro-Cerda, M. Herbig, R.H. Petrov, and J. Sietsma: Mater. Charact., 2019, vol. 152, pp. 67–75. F. Caballero, M. Miller, S. Babu, and C. Garciamateo: Acta Mater., 2007, vol. 55, pp. 381–90. B.L. Bramfitt and J.G. Speer: Metall. Trans. A, 1990, vol. 21, pp. 817–29. S. Reisinger, G. Ressel, S. Eck, and S. Marsoner: Micron, 2017, vol. 99, pp. 67–73. H. Kawata, K. Sakamoto, T. Moritani, S. Morito, T. Furuhara, and T. Maki: Mater. Sci. Eng. A, 2006, vol. 438–440, pp. 140–4. C. Hofer, F. Winkelhofer, H. Clemens, and S. Primig: Mater. Sci. Eng. A, 2016, vol. 664, pp. 236–46. H. Zhao, B.P. Wynne, and E.J. Palmiere: Mater. Charact., 2017, vol. 123, pp. 339–48. J.Y. Kang, S.J. Park, D.W. Suh, and H.N. Han: Mater. Charact., 2013, vol. 84, pp. 205–15. S. Zajac, V. Schwinnand, and K.H. Tacke: Mater. Sci. Forum, 2005, vol. 500–501, pp. 387–94. G. Miyamoto, N. Iwata, N. Takayama, and T. Furuhara: J. Alloys Compd., 2013, vol. 577, pp. S528–32. B. Verlinden, P. Bocher, E. Girault, and E. Aernoudt: Scr. Mater., 2001, vol. 45, pp. 909–16. A. Mangal, P. Biswas, S. Lenka, V. Singh, S.B. Singh, and S. Kundu: Mater. Sci. Technol. (United Kingdom), 2014, vol. 30, pp. 1116–24.