The influence of hot-working conditions on a structure of high-manganese steel

• Autorzy: Grajcar A. , Opiela M. , Fojt-Dymara G.

Warianty tytułu

PL

Wpływ warunków obróbki plastycznej na gorąco na strukturę stali wysokomanganowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The high-manganese steels with the austenitic structure belong to a group of modern steels predicted to use in the automotive industry. The chemical composition of the steel containing 25% Mn, solution hardened by Si and Al was developed. Microadditions of Nb and Ti introduced into the steel creating stable nitrides and carbides should act by precipitation hardening and inhibit a grain growth of recrystallized austenite. The aim of the work was to determine the influence of various hot-working conditions on a structure of the investigated steel. The processes controlling work-hardening and removing strengthening after finishing the hot-working were identified. The preliminary upset forging by the use of eccentric press with a degree of deformation in a range of 20 to 60% and at temperatures of 850 and 1000 C was carried out. On the basis of determined conditions the multi-stage axial compression tests ensuring the finegrained austenite structure were performed.

PL

Stale wysokomanganowe o strukturze austenitycznej należą do grupy nowoczesnych stali przewidzianych do zastosowania w przemyśle motoryzacyjnym. Opracowano skład chemiczny stali zawierającej 25% Mn, umacnianej roztworowo przez Si i Al. Mikrododatki Nb i Ti wprowadzone do stali, tworząc stabilne azotki i węgliki powinny powodować umocnienie wydzieleniowe i hamować rozrost ziaren austenitu zrekrystalizowanego. Celem pracy było określenie wpływu zmiennych warunków obróbki plastycznej na gorąco na strukturę badanej stali. Zidentyfikowano procesy kontrolujące umocnienie odkształceniowe i usuwające umocnienie po zakończeniu obróbki plastycznej na gorąco. Przeprowadzono wstępne spęczanie w temperaturach 850 i 1000 C przy użyciu prasy mimośrodowej, stosując stopień gniotu w zakresie od 20 do 60%. Na podstawie wyznaczonych warunków przeprowadzono kilkustopniowe próby ściskania osiowosymetrycznego zapewniające uzyskanie drobnoziarnistej struktury austenitu.

Słowa kluczowe

EN

hot-working; high-manganese steel; TRIP effect; dynamic recrystallization; microalloying

PL

stal manganowa; efekt TRIP

• Wydawca: Springer ; Wrocław University of Science and Technology
• Czasopismo: Archives of Civil and Mechanical Engineering
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 9, no 3
• Strony: 49--58
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., wykr.

Twórcy

autor

Grajcar A.

autor

Opiela M.

autor

Fojt-Dymara G.

• Silesian University of Technology, Konarskiego 18a, 44-100 Gliwice, Poland

Bibliografia

• [1] Hadasik E. (red.): Przetwórstwo metali. Plastyczność a struktura, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2006.
• [2] Ehrhardt B., Berger T., Hofmann H., Schaumann T.W.: Property related design of advanced cold rolled steels with induced plasticity, Steel Grips, Vol. 2, No. 4, 2004, pp. 247–255.
• [3] Zackay V.F., Parker E.A., Fahr D., Busch R.: Trans. ASM, Vol. 60, 1967, pp. 252–259.
• [4] Frommeyer G., Brüx U., Neumann P.: Supra-ductile and high-strength manganese-TRIP/TWIP steels for high energy absorption purposes, ISIJ International, Vol. 43, No. 3, 2003, pp. 438–446.
• [5] Frommeyer G., Drewes E.J., Engl B.: Physical and mechanical properties of iron-aluminium-(Mn, Si) lightweight steels, La Revue de Metallurgie, No. 10, 2000, pp. 1245–1253.
• [6] Vercammen S., Blanpain B., De Cooman B.C.: Mechanical behaviour of an austenitic Fe-30Mn-3Al-3Si and importance of deformation twinning, Acta Materialia, Vol. 52, 2004,pp. 2005–2012.
• [7] Allain S., Chateau J.P., Bouaziz O., Migot S., Guelton N.: Correlations between the calculated stacking fault energy and the plasticity mechanisms in Fe-Mn-C alloys, Materiale Science and Engineering A, Vol. 387–389, 2004, pp. 158–162.
• [8] Hamada A.S., Karjalainen L.P., Somani M.C.: The influence of aluminium on hot deformation behaviour and tensile properties of high-Mn TWIP steels, Materials Science and Engineering A, Vol. 467, 2007, pp. 114–124.
• [9] Niewielski G., Hetmańczyk M., Kuc D.: Wpływ struktury wyjściowej i warunków odkształcania na właściwości stali austenitycznych odkształcanych na gorąco, Inżynieria Materiałowa, Vol. 24, No. 6, 2003, pp. 795–798.
• [10] Dobrzański L.A., Grajcar A., Borek W.: Hot-working behaviour of high-manganese austenitic steels, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, Vol. 31, No. 1, 2008, pp. 7–14.
• [11] Grajcar A., Borek W.: Thermo-mechanical processing of high-manganese austenitic TWIP-type steels, Archives of Civil and Mechanical Engineering, Vol. 8, No. 4, 2008, pp. 29–38.
• [12] Dobrzański L.A., Grajcar A., Borek W.: Influence of hot-working conditions on a structure of high-manganese austenitic steels, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, Vol. 29, 2008, pp. 139–142.
• [13] Adamczyk J., Grajcar A.: Structure and mechanical properties of DP-type and TRIP-type sheets obtained after the thermo-mechanical processing, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 162–163, 2005, pp. 267–274.
• [14] Korchynsky M.: Advanced metallic structural materials and a new role for microalloyed steels, Inżynieria Materiałowa, Vol. 140, No. 3, 2004, pp. 152–158.
• [15] Gladman T.: The physical metallurgy of microalloyed steels, The Institute of Materials, The University Press, Cambridge, 1997.
• [16] Huang B.X., Wang X.D., Rong Y.H., Wang L., Jin L.: Mechanical behaviour and martensitic transformation of an Fe-Mn-Si-Al-Nb alloy, Materials Science and Engineering A, Vol. 438–440, 2006, pp. 306–311.
• [17] Palmiere E.J.: Precipitation phenomena in microalloyed steels, Proceedings of the International Conference “Microalloying’95”, Pittsburgh, PA, USA, 1995, pp. 307–320.
• [18] Adamczyk J.: Inżynieria wyrobów stalowych, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2000.