Thermomechanically Rolled Medium-Mn Steels Containing Retained Austenite

• Autorzy: Grajcar A. , Skrzypczyk P. , Woźniak D.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amm-2014-0286

Warianty tytułu

PL

Walcowane termomechanicznie stale średniomanganowe zawierające austenit szczątkowy

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Chemical composition of four medium-Mn steels containing a various Mn content (3 and 5%) have been proposed in the present work. The two steels are base steels whereas the other two contain Nb microaddition. Thermomechanical rolling tests of 3.3 mm sheets have been carried out using a semi-industrial hot strip rolling line. Detailed investigations of the identification of structural constituents using light microscopy and scanning electron microscopy techniques have been performed. X-ray method has been applied to determine an amount of retained austenite and its C content. Significant microstructural parameters were revealed using an EBSD technique. It was found that the Mn addition affects strongly a microstructure type, stability of retained austenite and mechanical properties determined with a static tensile test. The steels containing 3% Mn are characterized by a good combination of strength and ductility whereas the tensile strength up to 1300 MPa is possible to obtain for the higher Mn content steels.

PL

W pracy zaprojektowano cztery składy chemiczne stali średniomanganowych zawierających 3 i 5% Mn. Dwie stale to stale bazowe, a pozostałe dwie zawierają mikrododatek Nb. Przeprowadzono próby walcowania termomechanicznego taśm o grubości 3.3 mm, stosując półprzemysłową linię walcowania na gorąco. Przeprowadzono szczegółowe badania identyfikacji składników strukturalnych z zastosowaniem mikroskopii świetlnej i skaningowej mikroskopii elektronowej. Udział austenitu szczątkowego i stężenie C w tej fazie wyznaczono metodą rentgenowska. Metoda EBSD została użyta do ilościowego wyznaczenia istotnych parametrów mikrostrukturalnych. Stwierdzono, że dodatek Mn ma silny wpływ na rodzaj otrzymanej mikrostruktury, stabilizację austenitu szczątkowego oraz własności mechaniczne wyznaczone w statycznej próbie rozciągania. Stale zawierające 3% Mn charakteryzują się dobrym połączeniem wytrzymałości i plastyczności, a stale o wyższym stężeniu Mn pozwalają uzyskać wytrzymałość na rozciąganie do 1300 MPa.

Słowa kluczowe

EN

medium-Mn steel; bainitic steel; thermomechanical rolling; retained austenite stability; controlled cooling

PL

stal średniomanganowa; stal bainityczna; walcowanie termomechaniczne; stabilność austenitu; chłodzenie kontrolowane

• 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: 2014
• Tom: Vol. 59, iss. 4
• Strony: 1691--1697
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Grajcar A.

• Silesian University of Technology, Institute of Engineering Materials and Biomaterials, 18a Konarskiego Str., 44-100 Gliwice, Poland

autor

Skrzypczyk P.

• Silesian University of Technology, Institute of Engineering Materials and Biomaterials, 18a Konarskiego Str., 44-100 Gliwice, Poland

autor

Woźniak D.

• Institute of Ferrous Metallurgy, K. Miarki 12-14, 44-100 Gliwice, Poland

Bibliografia

• [1] D. Krizan, B. C. De Cooman, Steel Res. Int. 79, 7, 513 (2008).
• [2] K. Sugimoto, T. Iida, J. Sakaguchi, T. Kashima, ISIJ Int. 40, 9, 902 (2000).
• [3] D. Krizan, B. C. De Cooman, Metall. Mater. Trans. A 45A, 3481 (2014).
• [4] M. Adamczyk, D. Kuc, E. Hadasik, Arch. Civ. Mech. Eng. 8, 3, 5 (2008).
• [5] A. Grajcar, M. Opiela, G. Fojt-Dymara, Arch. Civ. Mech. Eng. 9, 3, 49 (2009).
• [6] M. Jabłońska, G. Niewielski, R. Kawalla, Solid State Phenom. 212, 87 (2014).
• [7] L. A. Dobrzański, W. Borek, Arch. Civ. Mech. Eng. 12, 3, 299 (2012).
• [8] S. J. Lee, S. Lee, B. C. De Cooman, Scripta Mater. 64, 649 (2011).
• [9] P. J. Gibbs, E. De Moor, M. J. Merwin, B. Clausen, J. G. Speer, D. K. Matlock, Metall. Mater. Trans. A 42, 3691 (2011).
• [10] A. Grajcar, R. Kuziak, Adv. Mater. Res. 314-316, 119 (2011).
• [11] J. Shi, X. Sun, M. Wang, W. Hui, H. Dong, W. Cao, Scripta Mater. 63, 815 (2010).
• [12] H. Jirkova, B. Masek, M. F. X. Wagner, D. Langmajerova, L. Kucerova, R. Treml, D. Kiener, J. Alloys Comp. (2013), doi.org/10.1016/j.jallcom.2013.12.028.
• [13] S. Lee, B. C. De Cooman, Metall. Mater. Trans. A 45A, 709 (2014).
• [14] C. Wang, J. Shi, C. Y. Wang, W. J. Hui, M. Q. Wang, ISIJ Int. 51, 4, 651 (2011).
• [15] E. I. Poliak, D. Bhattacharya, Mater. Sci. Forum 783-786, 3 (2014).
• [16] A. Grajcar, P. Skrzypczyk, R. Kuziak, K. Gołombek, Steel Res. Int. 85, 6, 1058 (2014).
• [17] A. Grajcar, P. Skrzypczyk, D. Woźniak, S. Kołodziej, J. Achiev. Mater. Manuf. Eng. 57, 1, 38 (2013).
• [18] B. Garbarz, W. Burian, D. Woźniak, Steel Res. Int., Special Edition: Metal Forming 2012, 1251 (2012).
• [19] M. Opiela, Mater. Tehnol. 48, 4, 587 (2014).
• [20] M. Opiela, A. Grajcar, Arch. Civ. Mech. Eng. 12, 4, 427 (2012).
• [21] P. Pawluk, E. Skołek, M. Kopcewicz, W. Świątnicki, Solid State Phenom. 203-204, 150 (2013).
• [22] A. Basuki, E. Aernoudt, J. Mater. Proc. Tech. 89-90, 37 (1999).
• [23] S. Zaefferer, J. Ohlert, W. Bleck, Acta Mater. 52, 2765 (2004).
• [24] A. J. DeArdo, C. I. Garcia, K. Chuo, M. Hua, Mater. Manuf. Proc. 25, 33 (2010).
• [25] E. Gioti, H. Kamoutsi, G. N. Haidemenopoulos, A computational study of Mn and C stabilization of retained austenite in medium-Mn TRIP steels, in: W. Bleck, D. Raabe (Eds.), Proc. of 2nd Int. Conf. on High Manganese Steel 2014, Aachen, 337 (2014).
• [26] K. Sugimoto, N. Usui, M. Kobayashi, S. Hashimoto, ISIJ Int. 32, 1311 (1992).
• [27] K. Sugimoto, H. Tanino, J. Kobayashi, Impact toughness of 0.2%C-1.5Si-1.5Mn-5.0Mn TRIP-aided martensitic steels, in: W. Bleck, D. Raabe (Eds.), Proc. of 2nd Int. Conf. on High Manganese Steel 2014, Aachen, 355 (2014).
• [28] A. Kokosza, J. Pacyna, Arch. Metall. Mater. 55, 4, 1001 (2010).
• [29] L. Kucerova, H. Jirkova, B. Masek, Arch. Metall. Mater. 59, 3, 1189 (2014).
• [30] S. Wiewiórowska, Arch. Metall. Mater. 58, 2, 573 (2013).