Wpływ struktury wyjściowej i warunków odkształcania na właściwości stali austenitycznych odkształcanych na gorąco

• Autorzy: Niewielski G. , Hetmańczyk M. , Kuc D.

Warianty tytułu

EN

Influence of the initial grain size and deformation parameters on the mechanical properties during hot plastic deformation of austenitic steels

• Konferencja: II Krajowa Konferencja "Nowe Materiały - Nowe Technologie w Przemyśle Okrętowym i Maszynowym", Międzyzdroje, 7-10 września 2003
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przeprowadzone badania odkształcania na gorąco przy zastosowaniu próby skręcania na plastometrze skrętnym pozwoliły określić wpływ warunków odkształcania (epsilon, epsilon', T) na plastyczność stali austenitycznej oraz uchwycić zasadnicze różnice w umacnianiu i mięknięciu austenitu manganowego w stosunku do obszerniej badanego austenitu w stali Cr-Ni. Różnice w odkształceniu do maksimum naprężenia uplastyczniającego epsilon m obu materiałów wynikają z innej zdolności dyslokacji do procesu rozszczepiania i asocjacji w trakcie odkształcania [4]. W całym zakresie ustalonego płynięcia plastycznego próbek obu gatunków stali rozmiar ziarna utworzonego w wyniku rekrystalizacji dynamicznej nie zależy praktycznie od wielkości odkształcenia epsilon a jedynie od warunków odkształcenia (T, epsilon'). W trakcie reksrystalizacji dynamicznej przy temperaturze 1000/1100 stopni Celsjusza uzyskano praktycznie takie same rozmiary ziarna niezależnie od rozmiaru ziarna wyjściowego badanych gatunków stali austenitycznej. Pomiędzy warunkami odkształcenia (T, epsilon'), a rozmiarami ziarna i podziarna utworzonego w procesie rekrystalizacji dynamicznej Ds (względnie As) i naprężeniem sigma s (względnie sigma pmax) istnieją zależności matematyczne dające podstawę do wykorzystania przy modelowaniu procesów zmian mikrostruktury podczas odkształcenia na gorąco [5]. W pracy opracowano zależności funkcyjne wpływu parametrów odkształcania i wyjściowej wielkości ziarna na charakterystyki plastyczności stali austenitycznych. Wskazano ponadto na oddziaływanie poszczególnych parametrów na właściwości wyznaczone w próbie skręcania.

EN

The influence of the initial grain size and plastic deformation parameters on the mechanical properties during hot tension test has been analysed. As a material for the research has been chosen a Cr-Mn austenitic steel of 17/17 grade, as well as Cr-Ni austenitic steel (18/9) the chemical composition of which is similar to that of AISI304. In the whole range of the determined plastic flow of the samples of both steel grades, the size of grain created in the result of dynamic recrystallization practically does not depend on the epsilon deformation size, but only on deformation conditions (T, epsilon'). Practically the same grain sizes regardless the initial grain size of the tested austenitic steel grades was obtained during dynamic recrystallization at the temperature of 1000/1100 degrees centigrade [4]. There are mathematical dependencies between deformation conditions (T, epsilon'), sizes of grain and subgrain created during dynamic recrystallization Ds (or As) and stress sigma s (or sigma max), which can constitute the basis while modeling the process of microstructure changes during hot deformation [5]. In this work are elaborated the functional relations representing the influence of initial grain size and plastic deformation parameters onto technical properties of austenitic steels. Besides, there is defined by means of statistic tests a rate of influence of individual parameters onto values sigma pmax and epsilon pmax received from hot torsion test. In samples of Cr-Mn and Cr-Ni steels subjected to deformation in temperature 1000 degrees centigrade and higher, for the whole analysed range of torsion speeds, after surpassing the deformation epsilon pmax the stress becomes fixed at steady level sigma s.

Słowa kluczowe

PL

struktura wyjściowa; warunki odkształcania; właściwości mechaniczne; odkształcanie na gorąco; rekrystalizacja dynamiczna; stal austenityczna

EN

initial grain size; deformation parameters; mechanical properties; hot plastic deformation; dynamic recrystallization; austenitic steel

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2003
• Tom: R. XXIV, nr 6
• Strony: 795--798
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Niewielski G.

• Politechnika Śląska, Katedra Nauki o Materiałach

autor

Hetmańczyk M.

• Politechnika Śląska, Katedra Nauki o Materiałach

autor

Kuc D.

• Politechnika Śląska, Katedra Nauki o Materiałach

Bibliografia

• 1. Hodgson P.D.: Mathematical Modeling of Recrystalization Processes During the Hot Rolling of Steel, University of Queenslanad (pr. doktorska), 1993.
• 2. Błaż L.: Dynamiczne procesy strukturalne w metalach i stopach, Wyd. AGH, Kraków 1998
• 3. Mc Queen H.J., Evangelista E., Ryan N.D.: Proc. Inter. Conf. Innovation Stainless Steel, Florence, 11-14.10., 2,1993, p.289
• 4. Niewielski G.: Zmiany struktury i właściwości stali austenitycznej odkształcanej na gorąco. Zeszyty Naukowe Pol. Śląskiej ser. Hutnictwo, z.58, Gliwice 2000
• 5. Niewielski G.: Zmiany struktury stali austenitycznej odkształcane na gorąco, Inż. Mater. 2002, nr 3, p. 106
• 6. Sellars CM.: Materials Science Forum, Vols. 113-115, Trans Tech Publications, Switzerland, 1993, s. 29.
• 7. Schindler I., Bofuta J.: Utilization Potentialities of the Torsion Plastometer, Department of Metal Forming, Silesian Technical University, Katowice, 1998
• 8. Kuc D.: Wykorzystanie metod stereologicznych do oceny zmian mikrostruktury stali austenitycznych odkształcanych na gorąco, Rozprawa doktorska. Wydział Inżynierii Materiałowej, Metalurgii i Transportu Politechniki Śląskiej, Katowice 2000.
• 9. Hadasik E.: Metodyka wyznaczania charakterystyk plastyczności w próbie skręcania na gorąco. Zeszyty Naukowe Pol. Śląskiej ser. Hutnictwo, Z.63, Gliwice 2002