Mikrostruktura i właściwości eksperymentalnych stali konstrukcyjnych Fe-0,1%C-1,4%Mn-(4÷8%Al) po walcowaniu na gorąco

• Autorzy: Adamczyk M. , Garbarz B.

Warianty tytułu

EN

Microstructure and properties of experimental structural steels Fe-0.1%C-1.4%Mn-(4÷8%Al) after hot rolling

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki eksperymentów walcowania na gorąco niskowęglowych stali konstrukcyjnych Fe-0,1%C-1,4%Mn-(4÷8%Al) zawierających jako główny dodatek stopowy glin oraz mikrododatki V i Ti. Zbadano wpływ zawartości glinu oraz parametrów odkształcenia na mikrostrukturę oraz na właściwości wytrzymałościowe i plastyczność badanych materiałów. Przeprowadzone badania wykazały, iż odkształcenie plastyczne prowadzi do silnego wydłużenia ziarn osnowy ferrytycznej oraz produktów przemiany austenitu w kierunku płynięcia plastycznego materiału. W zastosowanych warunkach eksperymentalnych nie stwierdzono występowania procesu odbudowy mikrostruktury w wyniku rekrystalizacji osnowy ferrytycznej. Najkorzystniejszymi właściwościami mechanicznymi charakteryzuje się stal zawierająca 4% glinu (Re = 380 MPa, Rm = 500 MPa, A5 = 23%). Stale z glinem ≥6% charakteryzują się niższą plastycznością, wynikającą z gruboziarnistej struktury ferrytu oraz obecności na granicach ziarn cząstek stopowej fazy węglikowej bogatej w glin.

EN

This article presents results of hot rolling experiments on low-carbon constructional steels Fe-0.1%C-1.4%Mn-(4÷8%Al) containing aluminium as the main alloying addition and micro-additions of V and Ti. The effect of aluminium content and strain parameters on microstructure and on strength properties and plasticity of the examined materials was tested. The tests revealed that plastic strain resulted in strong elongation of grains of the ferritic matrix and products of austenite transformation towards plastic flow of the material. Under the applied experimental conditions, no microstructure reconstruction due to recrystallisation of ferritic matrix was found. The most favourable mechanical properties occur in steel containing 4% of aluminium (Re = 380 MPa, Rm = 500 MPa, A5 = 23%). Steels with aluminium ≥6% are characterised by lower plasticity resulting from coarse-grained ferrite structure and the existence of particles of alloying Al-rich carbide phase at grain boundaries.

Słowa kluczowe

PL

stal konstrukcyjna z glinem; walcowanie na gorąco; mikrostruktura; właściwości mechaniczne

EN

structural steel with aluminum; hot rolling; microstructure; mechanical properties

• Wydawca: Instytut Metalurgii Żelaza im. Stanisława Staszica
• Czasopismo: Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
• Rocznik: 2014
• Tom: T. 66, nr 2
• Strony: 13--20
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., tab., rys., zdj.

Twórcy

autor

Adamczyk M.

• Instytut Metalurgii Żelaza

autor

Garbarz B.

• Instytut Metalurgii Żelaza

Bibliografia

• 1. Herrmann J., Inden G., Sauthoff G.: Microstructure and Deformation Behaviour of Iron-Rich Iron- Aluminium Alloys with Ternary Carbon and Silicon Additions, Steel Research, t. 75, 2004, nr 5, s. 343-352
• 2. Herrmann J., Inden G., Sauthoff G.: Deformation behaviour of iron-rich iron-aluminum alloys at low temperatures, Acta Materialia, t. 51, 2003, s. 2847-2857
• 3. Hai-chuan W., Yuan-chi D., Wen-ming Z. i in.: Physical and chemical performances of high Al steels, J. Cent. South Univ. Technol., Vol. 12 No. 4, 2005, s. 385-388
• 4. Nishimura T., Tahara A., Kodama T.: Effect of Al on the corrosion behavior of low alloy steels in wet/dry environment, Mater. Trans., 42, 2001, s.478-483
• 5. Frommeyer G., Drewes E. J., Engl B.: Physical and mechanical properties of iron-aluminium – (Mn, Si) lightweight steels, La Revue de Metallurgie – CIT, t. 97, 2000, s. 1245-1253
• 6. Garbarz B., Marcisz J.: Skłonność stali konstrukcyjnych zawierających Al do wysokotemperaturowego pękania powierzchniowego, Inżynieria Materiałowa nr 1, 2005, s. 21-26
• 7. Adamczyk M., Garbarz B., Marcisz J. i in.: Opracowanie diagramów fazowych oraz charakterystyka morfologiczna składników strukturalnych stopów Fe-(0,1%C)-(3÷8%Al) stanowiących bazę nowej grupy stali konstrukcyjnych. Sprawozdanie IMŻ nr S0-0757 (niepublikowane), Instytut Metalurgii Żelaza, Gliwice, 2010
• 8. Adamczyk M., Garbarz B., Marcisz J. i in.: Opracowanie metodami symulacji fizycznej i numerycznej charakterystyki przemian fazowych i strukturalnych zachodzących w stopach z układu Fe-(0,1%C)-(1÷8%Al) stanowiącego bazę nowej grupy stali konstrukcyjnych. Sprawozdanie IMŻ nr PW-0054 (niepublikowane), Instytut Metalurgii Żelaza, Gliwice, 2014
• 9. Woźniak D., Burdek M., Gawor J., Adamczyk M., Palus R.: Opracowanie metodyki półprzemysłowej symulacji walcowania na gorąco i obróbki cieplnoplastycznej blach i prętów z zastosowaniem modułu B-LPS obejmującego jednoklatokową walcarkę nawrotną oraz urządzenia pomocnicze i sterująco-rejestrujące. Prace IMŻ 1, 2012, s. 110-117
• 10. Brüx U., Frommeyer G., Jimenez J.: Light-weight steels based on iron-aluminium – influence of micro alloying elements (B, Ti, Nb) on microstructures, textures and mechanical properties, Steel Research 73, No. 12, 2002, s. 543-548
• 11. Baligidad R.G., Radhakrishna A.: Effect of carbon and processing on structure and mechanical properties of Fe-11 wt.% Al alloy, Materials Science and Engineering A283, 2000, s. 211-217
• 12. Baligidad R.G., Radhakrishna A.: Effect of carbon content on elevated temperature stability and tensile properties of Fe-8.5 Al alloys, Materials Science and Engineering A281, 2000, s. 143-147
• 13. Baligidad R.G., Radhakrishna A.: Effect of hot rolling and heat treatment on structure and properties of high carbon Fe-Al alloys, Materials Science and Engineering A308, 2001, s. 136-142
• 14. Falat L., Schneider A., Sauthoff G., Frommeyer G.: Mechanical properties of Fe-Al-M-C (M = Ti, V, Nb, Ta) alloys with strengthening carbides and Laves phase, Intermetallics 13, 2005, 1256-1262
• 15. Farahat A.I.Z., El-Badry S.A.: Effect of high temperature deformation and different cooling rates on microstructure and mechanical properties of Fe-Al alloys, Materials Science and Engineering A525, 2009, 48-54