Plastyczność i mikrostruktura wysokomanganowej stali X55MnAl25-5 z efektem TWIP po próbach skręcania

• Autorzy: Jabłońska M. , Tomaszewska A. , Bednarczyk I. , Płachta A. , Śmiglewicz A.

Identyfikatory

DOI

10.15199/24.2015.9.4

Warianty tytułu

EN

Plasticity and microstructure of high manganese X55MnAl25-5 TWIP steel after hot torsion tests

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Rozwój przemysłu motoryzacyjnego, kolejowego czy militarnego wymaga prowadzenia prac badawczych w obszarze nowych wysokomanganowych stali z grupy AHSS. Stale te w zależności od zawartości Mn i Al, czyli głównych pierwiastków stopowych, wykazują skłonność do odkształcania w oparciu o pewien szczególny mechanizm, zależny od wartości energii błędu ułożenia austenitu EBU. Zatem wyróżnić możemy stale wykazujące indukowaną odkształceniem przemianę martenzytyczną (stale z efektem TRIP), indukowane odkształceniem bliźniakowanie mechaniczne (stale z efektem TWIP) oraz indukowane odkształceniem tworzenie mikropasm ścinania (stale z efektem MBIP). W niniejszej publikacji przedstawiono wyniki badań wpływu parametrów skręcania na właściwości oraz strukturę austenitycznej stali X55MnAl25-5 wykazującej efekt TWIP. Badana stal została wyprodukowana na drodze klasycznego odlewania wlewków, które dalej walcowano na pręty okrągłe. Proces prowadzono na finalny wymiar 15 mm w zakresie temperatury 1150÷900°C. Przeprowadzono analizę wpływu parametrów odkształcania plastycznego na gorąco w zakresie temperatury 800÷1100°C na właściwości i strukturę badanej stali w próbach skręcania na plastomerze skrętnym. Wykazano, że badana stal charakteryzuje się bardzo korzystną odkształcalnością. Ujawniono, że w sposób efektywny proces odbudowy zdefektowanej struktury ustala się podczas odkształcania stopu w temperaturze 1000°C z udziałem dynamicznej rekrystalizacji.

EN

The development of the automotive, rail or military industries requires conducting research in the area of new high-Mn steel with a group of AHSS. These steels depending on the content of Mn and Al which is the main alloying elements tend to deform based on a specific mechanism, depending on the value of stacking fault energy of austenite EBU. Thus, we can distinguish steels which showing during deformation martensitic transformation (effect TRIP), mechanical twinning (effect TWIP) and creating shear bands and microbands (effect SIP/MBIP). This publication presents the results of research of torsion parameters on the properties and structure of austenitic X55MnAl25-5 steel belong to the group of TWIP steels. The steel was produced by classical casting to obtain ingots which further rolled to round bars. The process was performed on the final size of 15 mm in the temperature range 1150÷900°C. Analysis of the influence parameters of plastic deformation in hot torsion tests in the temperature range 800 to 1100°C on the properties and structure of the examined steels were carried out. It has been shown that the tested steel has a very favorable formability. It is disclosed that an effective structure rebuilding determined during deformation at 1000°C involving dynamic recrystallization.

Słowa kluczowe

PL

wysokomanganowa austenityczna stal; efekt TWIP; plastometr skrętny; właściwości mechaniczne; krzywe płynięcia

EN

high manganese austenitic steel; TWIP effect; torsion plastometer; mechanical properties; microstructure; flow curves

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Hutnik, Wiadomości Hutnicze
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 82, nr 9
• Strony: 595--598
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Jabłońska M.

• Instytut Nauki o Materiałach, Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii,ul. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice

autor

Tomaszewska A.

• Instytut Nauki o Materiałach, Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii,ul. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice

autor

Bednarczyk I.

• Instytut Nauki o Materiałach, Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii,ul. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice

autor

Płachta A.

• Instytut Technologii Materiałów, Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii, ul. Krasińskiego 9, 40-019 Katowice

autor

Śmiglewicz A.

• Instytut Nauki o Materiałach, Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii,ul. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice

Bibliografia

• 1. Hamada A.S.: Manufacturing, mechanical properties and corrosion behaviour of High-Mn TWIP steels, Universitatis Ouluensis, 2007, p. 1
• 2. De Cooman B.C., Chen L., Han S. Kim, Estrin Y., Kim S.K., Voswinckel H.: State-of-the-Science of High Manganese TWIP Steels for Automotive Applications, Chapter 10, p. 1
• 3. Kuc D., Hadasik E., Niewielski G., Schindler I., Mazancová E., Rusz S. , Kawulok P.: Structural and mechanical properties of laboratory rolled steels high-alloyed with manganese and aluminium, Arch. Civ. Mech. Eng. vol. 12, 2012, no. 3, p. 312
• 4. Woźniak D., Niewielski G., Kuc D.: Przemysłowa technologia walcowania z obróbką cieplno-plastyczną i regulowanym chłodzeniem elementów konstrukcyjnych pojazdów mechanicznych ze stali typu Mn-Al, Hutnik-Wiadomości Hutnicze, 2012, nr 8, p. 662
• 5. Gutierrez-Urrutia I., Raabe D.: Dislocation and twin substructure evolution during strain hardening of an Fe–22 wt.% Mn– 0.6 wt.% C TWIP steel observed by electron channeling contrast imaging, Science Direct, 2011, p. 6449
• 6. Jabłońska M., Niewielski G., Kawalla R.: High Manganese TWIP Steel − Technological Plasticity and Selected Properties, Solid State Phenomena, vol. 212, 2013, p. 87
• 7. Liqing C., Yang Z. and Xiaomei Q.: Some Aspects of High Manganese Twinning-Induced Plasticity (TWIP) Steel, A Review, Springer Science, 1996, p. 1
• 8. Wolfgang B., Kriangyut P.: Effects of Microalloying in Multi Phase Steels for Car Body Manufacture, 14. Sӓsiche Fachtagung Umformtechnik, Werkstoffe und Komponenten für Fahrzeugen, Freiberg, 2007, p. 38
• 9. Yang W.S., Wan C.M.: The influence of aluminium content to the stacking fault energy in Fe-lVln-AI-C alloy system, Journal of Materials Science, vol. 25, 1990, p. 1
• 10. Jabłońska M., Tomaszewska A., Kuc D.: Kształtowanie plastyczne prętów ze stali wysokomanganowych w procesie walcowania na gorąco, Hutnik-Wiadomości Hutnicze, 2013, nr 7, s. 486
• 11. Jabłońska M.: Ocena plastyczności i mikrostruktury austenitycznej stali wysokomanganowej w trakcie odkształcania na gorąco, Hutnik-Wiadomości Hutnicze, 2011, nr 8, s. 629
• 12. Jabłońska M.: Porównanie właściwości mechanicznych i mikrostruktury stali wyskomanganowych z efektem TWIP odkształcanych plastycznie na gorąco, Hutnik-Wiadomości Hutnicze, 2014, nr 8, s. 486
• 13. Hadasik E., Płachta A., Niewielski G.: Badania plastyczności austenitycznej stali typu TWIP, Hutnik-Wiadomości Hutnicze, 2010, nr 8, s. 391