Zmiany struktury i właściwości stali austenitycznej odkształcanej na gorąco

• Autorzy: Niewielski G.

Warianty tytułu

EN

Changes of structure and properties of austenitic steel caused by hot deformation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Analizowano zjawiska zachodzące podczas odkształcania na gorąco i obudowy mikrostruktury austenitycznej stali chromowo-manganowej i chromowo-niklowej o niskiej EBU. W szczególności przeanalizowano zagadnienia zdrowienia i rekrystalizacji dynamicznej oraz zmiany mikrostruktury po zakończeniu odkształcania. Na podstawie analizy danych z literatury oraz rezultatów wstępnych prac własnych sformułowano tezę, że mikrostruktura po odkształceniu plastycznym na gorąco nie zależy od mikrostruktury wyjściowej. Istotne zależności łącza - średnie rozmiary ziarna wyjściowego, temperaturę, wielkość i prędkość odkształcania i średnie rozmiary ziarna po rekrystalizacji, a wpływ takich czynników, jak kształt i niejednorodność ziarna, jest minimalny. Złożoność zjawisk podczas odkształcenia na gorąco można uogólnić stosując metody numeryczne modelowania mikrostruktury. Wymaga to szczegółowego jakościowego i ilościowego opisu jednostkowych zjawisk strukturalnych. Opierając się na przyjętych założeniach, że w stali Cr-Mn i Cr-Ni procesy odnowy struktury zachodzą wolno, opracowano program badań zmian mikrostruktury zachodzących podczas wysokotemperaturowego odkształcania oraz ilościowe powiązaniem tych zmian z parametrami charakteryzującymi odkształcalność materiału. 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 rekrystalizacji 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 (lub As) i naprężeniem Sigma ps (lub Sigma pm) istnieją zależności matematyczne dające podstawę do wykorzystania przy modelowaniu procesów zmian mikrostruktury podczas odkształcania na gorąco. Nie stwierdzono istotnego wpływu innych parametrów opisu struktury takich jak np. średni współczynnik kształtu Ks, współczynnik wydłużenia ziarn Delta itp. Na zwiększenie dokładności w zależnościach wiążących odkształcenie ze strukturą otrzymaną po procesie rekrystalizacji. Uzyskane wyniki stanowią wkład w modelowanie zmian mikrostruktury stali podczas i po odkształceniu na gorąco, poszerzając modele cieplno-mechaniczne procesu przeróbki plastycznej.

EN

The phenomena taking place during hot deformation and reconstruction of the austenitic microstructure of chromium-manganese and chromium-nickel steel of low EBU were analyzed. In particuular, the problems of recovery and dynamic recrystallization as well as changes of the microstructure after deformation were analyzed. On the basis of the analysis of the data taken from the bibliography and the initial results of individual work a thesis was formulated - the microstructure after plastic strain does not depend on the initial microstructure. Significant dependencies link the average sizes of initial grain, temperature, size and speed of deformation as well as average sizes of grain after recrystallization. The impact of such factors as shape and heterogeneity of grain is minimal. Complexity of phenomena, which occur during hot deformation, may be generalized using numerical methods of the microstructure modeling. It requires a detailed quantitative and qualitative description of individual structural phenomena. Basing on the assumptions that the processes of structure reconstruction in Cr-Mn and Cr-Ni steel are slow, a program of research on the microstructure changes taking place during hot temperature deformation and quantitative dependence of these changes on the parameters characterizing material deformability was developed. In the whole range of the determined plastic flow of the samples of both steel grades, the size of grain create 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 degree C. There are mathematical dependencies between deformation conditions (T, Epsilon), sizes of grain and subgrain created during dynamic recrystallization Ds (or As) and stress Sigma ps (or Sigma pm), which can constitute the basis while modeling the processes of microstructure changes during hot deformation. No considerable impacts of other parameters of the microstructure such as eg. average shape coeffiecent Ks, grain elongation coeffiecent Delta, etc. on making the dependencies linking deformation with the structure obtained after recrystallization more precise was noted. The results, which were obtained, contrbute to the modeling of steel microstructure changes during and after hot deformation devoloping the thermomechanical models of the plastic working process.

Słowa kluczowe

PL

stal austenityczna; stal austenityczna chromowo-manganowa; stal austenityczna chromowo-niklowa; odkształcenie plastyczne na gorąco

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Hutnictwo / Politechnika Śląska
• Rocznik: 2000
• Tom: z. 58
• Strony: 1--125
• Opis fizyczny: Bibliogr. 170 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Niewielski G.

• Katedra Nauki o Materiałach Politechniki Śląskiej, 44-100 Gliwice, ul. Krasińskiego 8, tel. [phone],