Spatial distribution of cementite particles in Fe-0.67% C steel

• Autorzy: Matusiewicz P. , Czarski A.

Warianty tytułu

PL

Rozmieszczenie cząstek cementytu w stali Fe-0.67% C

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The particles arrangement in material space is represented by point field determined by the particle reference points, i.e., particle centers which can be described by the pair-correlation function (PCF) g3(r); r - correlation distance. Information about g3(r) can be obtained by stereological method based on the PCF g2(r), which describes the point field on the planar section determined by the centers of particle planar sections. In this paper the arrangement of cementite (Fe3C) particles during coarsening in Fe - 0,67%C steel at 715ºC in a form of two materials (A, B) of different microstructure of the coarse spheroidite (with different matrix grain size and particles position) was investigated. In material A, the particles are mainly at grain (subgrain) boundaries of fine-grained matrix. In material B, particles are mainly inside grains of coarse-grained ferrite. For material A, the empirical PCF g2(r) for a long time of coarsening (600 hours) is shifted towards larger r and is more flat near the g2(r) =1 than the one of coarsening for 50 hours. For material B, the g2(r) for both annealing times are not significantly different. This is consistent with the results of the probability density function f2(d) analysis for diameter (d) of the particle sections. Obtained PCF g2(r) are similar to the PCF g2(r) for planar section of the Stienen model. This means that for both type of microstructures the PCF - g3(r) =1, i.e., particles are distributed randomly in space and the sizes of the neighboring particles are correlated with each other.

PL

Rozmieszczenie czastek w przestrzeni reprezentuje pole punktowe wyznaczone przez punkty - środki cząstek, funkcja PCF g3(r) (r - odległość korelacji) jest jego charakterystyka. Informacje o PCF g3(r) można otrzymać na drodze stereologicznej, na podstawie funkcji PCF g2(r), która opisuje pole punktowe na płaszczyznie (zgładzie), wyznaczone przez punkty - środki przekrojów cząstek. W niniejszej pracy badano rozmieszczenie cząstek cementytu (Fe3C) podczas koagulacji (przy temperaturze 715ºC), w stali Fe - 0,67%C, w postaci dwóch materiałów (A, B) różniących się mikrostrukturą (wielkością ziarna osnowy i rozmieszczeniem cząstek). W materiale A, cząstki cementytu są głównie na granicach ziarn (podziarn) drobnoziarnistego ferrytu. W materiale B, cząstki są przeważnie wewnątrz ziarn gruboziarnistego ferrytu. Dla materiału A, empiryczna PCF g2(r) dla długiego czasu koagulacji (600 godzin) jest przesunięta w kierunku większych wartości r i jest bardziej płaska przy g2(r) =1 niż dla 50 godzin koagulacji. Dla materiału B, funkcje g2(r) dla obu czasów wyżarzania nie różnią się znacznie. Jest to zgodne z wynikami analizy funkcji gęstości prawdopodobienstwa f2(d) średnic (d) przekrojów cząstek. Otrzymane PCF g2(r) są podobne do PCF g2(r) dla modelu Stienena. Oznacza to, że dla obu rodzajów mikrostruktury PCF - g3(r) =1, tj. cząstki są losowo rozmieszczone w przestrzeni, a rozmiary sąsiednich cząstek są ze soba skorelowane.

Słowa kluczowe

EN

particle coarsening; particles arrangement; pair correlation function; spatial distribution; stereology

PL

rozmieszczenie cząstek; korelacja cząstek; rozkład przestrzenny; stereologia

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 58, iss. 2
• Strony: 631--634
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab

Twórcy

autor

Matusiewicz P.

• AGH University of Science and Technology, Department of Physical and Powder Metallurgy, Faculty of Metal Engineering and Industrial Computer Science, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Czarski A.

• AGH University of Science and Technology, Department of Physical and Powder Metallurgy, Faculty of Metal Engineering and Industrial Computer Science, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] J. Rys, K. Wiencek, Coarsening of phases in alloys (in Polish), Wyd. Slask, Katowice 1979.
• [2] P. Matusiewicz, K. Wiencek, Archives of Metallurgy and Materials 55, 231-238 (2010).
• [3] D. Stoyan, K. Wiencek, Materials Characterization 26, 167-176 (1991).
• [4] D. Stoyan, L. von Wolfersdorf, J. Ohser, Math. Nachr. 146, 33-46 (1990).
• [5] K. Wiencek, Steel Research 67, 419-422 (1996).
• [6] D. Stoyan, Statistics 21, 131-136 (1990).
• [7] P. Matusiewicz, W. Ratuszek, A. Zielinska-Lipiec, Archives of Metallurgy and Materials 56, 63-69 (2011).
• [8] J. Szala, Informatyka w Technologii Materiałów 3, 41-57 (2003).
• [9] D. Stoyan, W. S. Kendall, J. Mecke, Stochastic geometry and its applications, J. Willey, Chichester 1995.
• [10] P. Matusiewicz, Relationship between ferrite recrystallization and coarsening of dispersed carbide phase in Fe-0.67% C steel (in Polish), PhD thesis, AGH, Krakow (2009).