Zastosowanie badań in situ i metod obliczeniowych do opisu kinetyki przemian fazowych w nowych gatunkach wysokowęglowych stali bainitycznych

• Autorzy: Burian W. , Garbarz B. , Szade J.

Warianty tytułu

EN

Application of in situ investigations and computational methods in study of phase transitions kinetics in new grades of high carbon bainitic steels

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W wyniku badań stali o strukturze bainitycznej prowadzonych w ostatnich kilku latach za pomocą zaawansowanych metod fizycznych i symulacji numerycznych ustalono, że nanokrystaliczny typ bainitu powstający w wysokowęglowych stalach średniostopowych, charakteryzuje się wyjątkowo korzystnym połączeniem parametrów wytrzymałościowych i plastycznych. W procesie wytwarzania określonego typu struktury, prowadzącego do uzyskania założonych właściwości mechanicznych, istotną rolę odgrywa znajomość kinetyki przemian fazowych zachodzących w tych stalach w procesie obróbki cieplnej. W celu zbadania kinetyki przemian fazowych i procesów wydzieleniowych w wysokowęglowych stalach bainitycznych zastosowano metodę pomiaru z wykorzystaniem spektroskopii fotoemisyjnej, umożliwiającą badanie zachodzących zmian w czasie rzeczywistym. W artykule przedstawiono również wyniki obliczeń termodynamicznych oraz ich korelacje z otrzymanymi wynikami doświadczalnymi. Przedstawione wyniki badań zostaną wykorzystane do opracowania technologii wytwarzania wyrobów z wysokowęglowej stali bainitycznej o strukturze nanokrystalicznej.

EN

The results of bainitic steel investigations by means of advanced experimental and computational methods shown that nanocrystalline bainite in high carbon steels reveals extraordinary combination of strength and toughness. The knowledge of phase transitions kinetics during heat treatment is crucial to obtain the steel of required parameters. In order to investigate the phase transition kinetics and precipitation processes in high carbon bainitic steels the photo-electron spectrometer was used, which allows to perform measurements during heat treatment in real time. The results of thermodynamics calculation are also presented and compared to the experimental data. Presented results will be used in development of manufacturing technology of products from nanocrystalline high carbon bainitic steel.

Słowa kluczowe

PL

kinetyka przemian fazowych; badania in situ; wysokowęglowe stale bainityczne

EN

phase transitions kinetics; in situ investigations; high carbon bainitic steel

• Wydawca: Instytut Metalurgii Żelaza im. Stanisława Staszica
• Czasopismo: Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
• Rocznik: 2010
• Tom: T. 62, nr 1
• Strony: 129--135
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz.

Twórcy

autor

Burian W.

autor

Garbarz B.

autor

Szade J.

• Instytut Metalurgii Żelaza im. St. Staszica

Bibliografia

• 1. Caballero F.G., Miller M.K., Babu S.S., Garcia-Mateo C: Atomic scale observations of bainite transformation in a high carbon high silicon steel, Acta Materialia t. 55, 2007, s. 381— 390
• 2. Mokuang Kang, Ming-Xing Zhang, Ming Zhu.: In situ observation of bainite growth during isothermal holding, Acta Materialia, t. 54, 2006, s. 2121-2129
• 3. Quidort D., Brechet Y.: The role of carbon on the kinetics of bainite transformation in steels, Scripta Materialia, t. 47, 2002, s. 151-156
• 4. Stone H. J., Peet M. J., Bhadeshia H. K. D. H., Withers P. J., Babu S. S., Specht E. D.: Synchrotron X-ray Studies of Austenite and Bainitic Ferrite, Proceedings of the Royal Society A, t. 464, 2008, s. 1009-1027
• 5. Babu S.S., Specht E.D., David S.A., Karapetrova E., Zschack P., Peet M., arid Bhadeshia H.K.D.H.: In-situ observations of lattice parameter fluctuations in austenite and transformation to bainite, Metallurgical and Materials Transactions A, t.36A, 2005, s. 3281
• 6. Takahashi M.: Recent progress: kinetics of the bainite transformation in steels, Current Opinion in Solid State and Materials Science, Nr 8, 2004, s. 213
• 7. Quidort D., Brechet Y.: The role of carbon on the kinetics of bainite transformation in steels, Scripta Mater, Nr 47, 2002, s. 151
• 8. Chang LC: Microstructures and reaction kinetics of bainite transformation in Si-rich steels, Mater Sci Eng A, Nr 368, 2004, s. 175
• 9. Singh S.B., Bhadeshia H.K.D.H.: Estimation of bainite platethickness in low-alloyed steels, Mater Sci Eng A, Nr 245, 1998, s. 72
• 10. Wu K.M., Enomoto M.: Three-dimensional morphology of degenerate ferrite in an Fe-C-Mo alloy, Scripta Mater, Nr 46, 2002, s. 569
• 11. Aaronson H.I., Reynolds W.T., Purdy G.R.: Coupled-solute drag effects on ferrite formation in Fe-C-X systems, Metall Mater Trans A, Nr 35A, 2004, s. 1187
• 12. Enomoto M.: Partition of carbon and alloying elements during the growth of ferrous bainite, Scripta Mater, Nr 47, 2002, s. 145
• 13. Garcia-Mateo C, Bhadeshia H.K.D.H.: Nucleation theory for high-carbon bainite, Mater Sci Eng A, Nr 378, 2004, s. 289.
• 14. Shtansky D.V., Inden G.: Phase transformation in Fe-Mo-C and Fe-W-C steels-I. The structural evolution during tempering at 700°C, Acta Materialia, t. 45, 1997, Nr 7, s. 2861
• 15. Garbarz B., Burian W.: Opracowanie podstaw półprzemysłowej technologii wytwarzania blach z supertwardej stali bainitycznej nowej generacji, Sprawozdanie z pracy SO-0666, IMŻ, 2008
• 16. Garbarz B., Burian W.: Opracowanie założeń przemysłowej technologii wytwarzania elementów konstrukcyjnych z supertwardej stali bainitycznej z zastosowaniem metody regulowanego krzepnięcia, J. Pogorzałek, Sprawozdanie z pracy SO-0709, IMZ, 2009