Microstructure and Mechanical Properties of Structural Steel after Dynamic Cold Working Deformation

• Autorzy: Pacyna J. , Dąbrowski R. , Rożniata E. , Kokosza A. , Dziurka R.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amm-2014-0287

Warianty tytułu

PL

Wpływ dynamicznego odkształcenia plastycznego na zimno na mikrostrukturę i własności stali konstrukcyjnej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The results of the selected mechanical properties i.e. ultimate tensile strength (UTS), yield stress (YS), elongation (EL), reduction of area (RA), hardness (HV) and impact strength (KCV) of the common, S235JR grade steel, are presented in the paper. A strong relationship between the above mentioned properties and cooling rates after hot rolling of rods, made of this steel, was found. Additionally, the possibility of further enhancing of mechanical properties (UTS and YS) by the controlled, dynamic cold working, was shown. The use of such deformation, through changes in the microstructure allows for the upper yield stress (YS) increase - app. 10% and ultimate tensile strength UTS - app. 5%. Simultaneously, very high indicators of plasticity (EL, RA) and impact strength (KCV) are retained, as they were immediately after the rolling. The possibility of improving the mechanical properties of rods made of this steel grade has a great technological and commercial importance for its manufacturers, as well as for their final users.

PL

W pracy zamieszczono wyniki badań wybranych własności mechanicznych (R_m, R_eH, A, Z, HV, KV) popularnej stali niestopowej w gatunku S235JR, wskazując na silny wpływ szybkości chłodzenia prętów z tej stali po walcowaniu na gorąco. Dodatkowo, pokazano możliwość dalszego zwiększenia własności wytrzymałościowych (R_m, R_eH) przez zastosowanie kontrolowanego, dynamicznego odkształcenia plastycznego na zimno. Zastosowanie takiego odkształcenia, poprzez zmiany w mikrostrukturze, umożliwia uzyskanie wzrostu górnej granicy plastycznosci R_eH o ok. 10%, wytrzymałości na rozciąganie R_m o ok. 5% przy zachowanych, tak jak w stanie bezpośrednio po walcowaniu, bardzo wysokich wskaźnikach plastyczności (A, Z) i odporności na pękanie (KV). Mozliwość poprawy własności mechanicznych prętów wytwarzanych z tej popularnej stali ma duże znaczenie technologiczne i handlowe dla jej wytwórców, jak również duże znaczenie dla ich końcowych użytkowników.

Słowa kluczowe

EN

structural steel; microstructure; cold working; mechanical properties

PL

stal konstrukcyjna; mikrostruktura; odkształcenie na zimno; właściwości mechaniczne

• 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: 1699--1703
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Pacyna J.

• AGH-University of Science and Technology, Faculty of Metals Engineering and Industrial Computer Science, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Dąbrowski R.

• AGH-University of Science and Technology, Faculty of Metals Engineering and Industrial Computer Science, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Rożniata E.

• AGH-University of Science and Technology, Faculty of Metals Engineering and Industrial Computer Science, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Kokosza A.

• AGH-University of Science and Technology, Faculty of Metals Engineering and Industrial Computer Science, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Dziurka R.

• AGH-University of Science and Technology, Faculty of Metals Engineering and Industrial Computer Science, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] A. K. Sinha, Physical Metallurgy Handbook, The Mc Growth - Hill Companies Inc. 2003.
• [2] J. Krawczyk, M. Wróbel, S. Dymek, M. Blicharski, The development of microstructure in rolled Cu-5%Al (110)[001] single crystal, Archives of Metallurgy and Materials 42, 1, 79-87 (1997).
• [3] J. Krawczyk, M. Wróbel, J. Marcisz, S. Dymek, M. Blicharski, Recrystallization of the rolled Cu-5%Al single crystal with the (110)[001] orientation, Material Engineering 104, 3, 488-491 (1998).
• [4] J. Krawczyk, M. Wróbel, J. Morgiel, S. Dymek, M. Blicharski, Development of the f110g<001>orientation in a rolled Cu-5%Al single crystal with the (100)[011] initial orientation, Material Engineering 104, 3, 596-599 (1998).
• [5] M. Wróbel, T. Moskalewicz, J. Krawczyk, M. Blicharski, S. Dymek, Development of microstructure and texture during recrystallization of a Cu-Al single crystal with (100)[011] orientation, Materials Chemistry and Physics 81, 524-527 (2003).
• [6] J. Stobrawa, Z. Rdzawski, W. Głuchowski, W. Malec, Ultra fine grained strip of precipitation hardened copper alloys, Archives of Metallurgy and Materials 56, 1, 171-179 (2011).
• [7] N. Tsuji, Y. Matsubara, Y. Saito, Dynamic recrystallization of ferrite in interstitial free steel, Scripta Materialia 37, 4, 477-484 (1997).
• [8] Y. Hayakawa, J. A. Szpunar, Modelling of texture development during recrystallization of interstitial free steel, Acta Materialia 45, 6, 2425-2434 (1997).
• [9] J. F. C. Lins, H. R. Sandin, H. J. Kestenbach, D. Raabe, K. Vecchi, A microstructural investigation of adiabatic shear bands in an interstitial free steel, Materials Science and Engineering A 457, 205-218 (2007).
• [10] Y. H. Zhao, Y. T. Zhu, X. Z. Liao, T. G. Langdon, Influence of stacking fault energy on the minimum grain size achieved in severe plastic deformation torsion, Materials Science and Engineering A 463, 22-26 (2007).