Krzywe OCTPc jako podstawa doboru warunków chłodzenia stali o strukturze wielofazowej

• Autorzy: Grajcar A. , Zalecki W.

Warianty tytułu

EN

DCCT curves as a basis for the selection of cooling conditions for multiphase structure steels

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Praca dotyczy projektowania kilkuetapowego chłodzenia stali typu C-Mn-Si-Al-Nb-Ti w celu uzyskania struktur wielofazowych z dużym udziałem metastabilnego austenitu szczątkowego, warunkującym wykorzystanie efektu TRIP (TRansformation Induced Plasticity) podczas kształtowania technologicznego blach na zimno. Na podstawie badań dylatometrycznych wyznaczono wykresy CTPc (czas-temperatura-przemiana) oraz OCTPc (odkształcenie-czas-temperatura-przemiana). Wykres OCTPc był podstawą opracowania czterech wariantów chłodzenia ze zróżnicowaniem warunków chłodzenia w zakresie przemiany y-a. Obróbkę cieplno-plastyczną przeprowadzono w symulatorze Gleeble 3800, stosując wytrzymanie izotermiczne stali w temperaturze 350°C przez 600 s. Dokonano szczegółowej analizy mikrostruktury stali z zastosowaniem mikroskopii świetlnej oraz wyznaczono udziały austenitu szczątkowego i ferrytu. Stwierdzono, że ciągłe chłodzenie stali w zakresie przemiany y-a z szybkością 25°C/s nie zapewnia pożądanego udziału ferrytu i austenitu szczątkowego. Uzyskanie ponad 12% austenitu szczątkowego w osnowie drobnoziarnistego ferrytu wymaga zastosowania wolnego chłodzenia w zakresie przemiany austenitu w ferryt.

EN

The work concerns the design of multi-stage cooling of C-Mn-Si-Al-Nb- -Ti-type steel in order to obtain multiphase structures with a large fraction of metastable retained austenite, which enables the utilization of the TRIP effect (TRansformation Induced Plasticity) during technological cold forming of sheets. The CCT (continuous cooling transformation) and DCCT (deformation-continuous cooling transformation) diagrams (Fig. 1 and 2) were developed on the basis of dilatometric tests. The DCCT was a basis of the elaboration of four cooling variants with a diversification of cooling conditions in a range of the y-a transformation (Fig. 3a). The thermomechanical processing was carried out using the Gleeble 3800 simulator, applying isothermal holding of steel at a temperature of 350°C for 600 s. The detailed analysis of the microstructure of steel by light microscopy was performed and the fractions of retained austenite and ferrite were determined (Tab. 1). It was found that the continuous cooling of steel in a range of the y-a transformation with a rate of 25°C/s does not guarantee of desirable fractions of ferrite and retained austenite (Fig. 3c, d). Obtaining over 12% retained austenite in a matrix of fine-grained ferrite requires applying of slow cooling in a range of the transformation of austenite into ferrite (Fig. 3a, b).

Słowa kluczowe

PL

stal wielofazowa; obróbka cieplno-plastyczna; wykres CTPc; wykres OCTPc; mikrododatki; przemiany fazowe; austenit szczątkowy

EN

multiphase steel; thermomechanical processing; CCT diagram; DCCT diagram; microadditions; phase transformations; retained austenite

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 32, nr 2
• Strony: 122--127
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Grajcar A.

autor

Zalecki W.

• Zakład Inżynierii Materiałów Konstrukcyjnych i Specjalnych, Instytut Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych, Politechnika Śląska,

Bibliografia

• [1] Kuziak R., Kawalla R., Waengler S.: Advanced high strength steels for automotive industry. Archives of Civil and Mechanical Engineering 8 (2) (2008) 103÷117.
• [2] Grosman F.: Nowoczesne blachy stalowe na elementy karoserii w świetle projektu ULSAB-AVC. Hutnik-Wiadomości Hutnicze 7 (2003) 302÷307.
• [3] Lis A. K., Gajda B., Bałaga Z.: Analiza mikrostrukturalna stali TRIP typu CMnAlSi po obróbce cieplnej. Inżynieria Materiałowa 5 (2005) 601÷603.
• [4] Gajda B., Lis A. K.: Analiza mikrostruktury stali stosowanej do produkcji cienkich blach głębokotłocznych. Inżynieria Materiałowa 3 (2006) 749÷752.
• [5] Hadasik E.: Modelowanie procesu walcowania blach na gorąco z nowoczesnych gatunków stali karoseryjnej. Hutnik-Wiadomości Hutnicze 12 (2008) 707÷713.
• [6] Siodłak D., Kawalla R.: Badania właściwości nowoczesnych blach karoseryjnych ze stali typu TRIP. Hutnik-Wiadomości Hutnicze 6 (2009) 372÷377.
• [7] Grajcar A.: Struktura stali C-Mn-Si-Al kształtowana z udziałem przemiany martenzytycznej indukowanej odkształceniem plastycznym. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice (2009).
• [8] Bleck W., Phiu-On K.: Microalloying of cold-formable multi phase steel grades. Materials Science Forum 500-501 (2005) 97÷112.
• [9] Zhang M., Li L., Fu R. Y., Krizan D., De Cooman B. C.: Continuous cooling transformation and properties of microalloyed steels. Materials Science and Engineering A 438-440 (2006) 296÷299.
• [10] Pereloma E. V., Timokhina I. B., Hodgson P. D.: Transformation behaviour in thermomechanically processed C-Mn-Si TRIP steels with and without Nb. Materials Science and Engineering A 273-275 (1999) 448÷452.
• [11] Shi W., Li L., Yang Ch., Fu R. Y., Wang L., Wollants P.: Strain-induced transformation of retained austenite in low-carbon low-silicon TRIP steel containing aluminum and vanadium. Materials Science and Engineering A 429 (2006) 247÷251.
• [12] DeArdo A. J., Garcia J. E., Hua M., Garcia C. I.: A new frontier in microalloying: Advanced high strength, coated sheet steels. Materials Science Forum 500-501 (2005) 27÷38.
• [13] Fonstein N., Yakubovsky O., Bhattacharya D., Siciliano F.: Effect of niobium on the phase transformation behaviour of aluminum containing steels for TRIP products. Materials Science Forum 500-501 (2005) 453÷460.
• [14] Magalas L. B.: Nowe kierunki w badaniach i produkcji blach o wysokiej wytrzymałości i plastyczności – stale TRIP. XII Konferencja Sprawozdawcza Komitetu Metalurgii PAN, Metalurgia 98 (1998) 402÷403.
• [15] Pacyna J., Skrzypek T.: Kinetyka przemian fazowych w stalach typu TRIP. Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej, Mechanika, t. 72, Kielce (2000) 355÷361.
• [16] Ehrhardt B., Gerber T.: Property related design of advanced cold rolled steels with induced plasticity. Steel Grips 4 (2004) 247÷255.
• [17] Adamczyk J., Grajcar A.: Structure and mechanical properties of DP-type and TRIP-type sheets obtained after the thermomechanical processing. Journal of Materials Processing Technology 162-163 (2005) 23÷27.
• [18] Adamczyk J., Opiela M.: Influence of the thermomechanical treatment parameters on the inhomogenity of the austenite structure and mechanical properties of the Cr-Mo steel with Nb, Ti and B microadditions. Journal of Materials Processing Technology 157-158 (2004) 456÷461.
• [19] Adamczyk M., Zalecki W., Hadasik E., Kuc D.: Wpływ odkształcenia i parametrów chłodzenia na przebieg przemian fazowych i strukturę niskostopowej stali TRIP. Hutnik-Wiadomości Hutnicze 8 (2009) 549÷552.
• [20] Kuziak R.: Modelowanie zmian struktury i przemian fazowych zachodzących w procesach obróbki cieplno-plastycznej stali. Instytut Metalurgii Żelaza, Gliwice (2005).