Orientation relationship, texture and microstructure in electromagnetic processed materials (EPM)

• Autorzy: Zhang Y. , Esling C. , Cong D. Y. , Zhao X. , Zuo L.

Warianty tytułu

PL

Relacja orientacji, tekstura i mikrostruktura materiałów przetwarzanych elektromagnetycznie (EPM)

• Konferencja: SOTAMA Symposium on Texture and Microstructure Analysis (2; 26-28.09.2007; Cracow, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this work, some of our recent results in microstructure, texture and orientation relationship resulting from the application of an external high magnetic field during diffusional and non-diffusional phase transformation in both steel and functional metallic materials have been summarized. A 12-T magnetic field was applied to the diffusional decomposition of austenite in 0.81C-Fe alloy and martensitic transformation of a Ni-Mn-Ga magnetic shape memory alloy. For the 0.81C-Fe alloy, it was found that the magnetic field induces the formation of proeutectoid ferrite and slightly enhances the <001> fiber component in ferrite in the transverse field direction. The magnetic dipolar interaction between Fe atoms in the transverse field direction accounts for this phenomenon. The magnetic field favors the formation of pearlite with Pitsch-P etch 2 (P-P 2) and I s a i c h e v (IS) orientation relationships (OR) between the lamellar ferrite and cementite. For the Ni-Mn-Ga magnetic shape memory alloy, the magnetic field makes the martensite lamellas to grow in some specific directions with their c-axes [001] orientated to the field direction and transverse field direction.

PL

W pracy podsumowano nasze ostatnie wyniki w zakresie badania mikrostruktury, tekstury i zależności orientacji wynikających z zastosowania silnego zewnętrznego pola magnetycznego podczas przemiany fazowej dyfuzyjnej i bez-dyfuzyjnej w stali oraz funkcjonalnym materiale metalicznym. Pole magnetyczne 12-T zastosowano do dyfuzyjnego rozkladu austenitu w stopie 0.81C-Fe oraz do przemiany martenzytu w stopie Ni-Mn-Ga z magnetyczną pamięcią kształtu. Stwierdzono, że w stopie 0.81C-Fe pole magnetyczne indukuje formowanie się przedeutektoidalnego ferrytu i sprzyja formowaniu się w ferrycie dość słabej osiowej orientacji skladowej <001> w kierunku poprzecznym do linii sił pola magnetycznego. Wyjaśnienie tego zjawiska tkwi w oddziaływaniu pola magnetycznego z atomami Fe w kierunku poprzecznym do linii sił pola. Pole magnetyczne sprzyja formowaniu sig perlitu zgodnie z zależnościami Pitsch-Petch 2 (P-P 2) oraz Isaichev (IS) pomiędzy płytkami ferrytu i cementytu. W stopie Ni-Mn-Ga z magnetyczną pamięcią kształtu, pole magnetyczne sprawia, że płytki martenzytu wzrastają w specyficznych kierunkach, zgodnie z którymi ukladają się ich osie c [001], zorientowane prostopadle i równolegle do kierunku pola.

Słowa kluczowe

EN

orientation relationship; texture; electromagnetic processing of materials (EPM); steel; shape memory alloys

PL

relacja orientacji; tekstura; elektromagnetyczne przetwarzanie materiałów; stal; stopy z pamięcią kształtu

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 53, iss. 1
• Strony: 117--23
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Zhang Y.

autor

Esling C.

autor

Cong D. Y.

autor

Zhao X.

autor

Zuo L.

• LETAM, CNRS UMR 7078, UNIVERSITY OF METZ, ILE DU SAULCY, 57045 METZ FRANCE

Bibliografia

• [1] M. A. Krivoglaz, V.D. Sadovskiy, Effect of strong magnetic fields on phase transformations, Fiz. Metal. Metalloved. 18, 23-27 (1964).
• [2] T. Kakeshita, T. Saburi, K. Kindo, S. Endo, Effect of magnetic field and hydrostatic pressure on martensitic transformation and its kinetics, Jpn. J. Appl. Phys. 36, 7083-7094 (1997).
• [3] H. Guo, M. Enomoto, Influence of magnetic fields on α/γ equilibrium in Fe-C(-X) alloys, Mat. Trans. JIM 41, 911-916 (2000).
• [4] Y. D. Zhang, C. S. He, X. Zhao, L. Zuo, C. Esling, New phase equilibrium in Fe-C binary system under a magnetic field, Solid State Phenomena 105, 187-194 (2005).
• [5] M. C. Gao, T.A. Bennett, A. D. Rollett, D. E. Laughlin, The effects of applied magnetic fields on the α/γ phase boundary in the Fe-Si system, J. Phys. D: Appl. Phys.39, 2890-96 (2006).
• [6] X. J. Hao, H. Ohtsuka, Effect of high magnetic field on phase transformation temperature in Fe-C alloys, Materials Trans. 45, 2622-2625 (2004).
• [7] S. Rivoirard, T. Garcin, F. Gaucherand, O. Bouaziz, E. Beaugnon, Dilatation measurements for the study of the α/γ transformation in pure iron in high magnetic fields, Journal of Physics: Conference Series 51, 541-544 (2006).
• [8] M. Shimotomai, K. Maruta, Aligned two-phase structures in Fe-C alloys, Scripta Mater. 42, 499-503 (2000).
• [9] H. Ohtsuka, Y. Xu, H. Wada, Alignment of ferrite grains during austenite to ferrite transformation in a high magnetic field, Mat. Trans. JIM 41, 907-910 (2000).
• [10] Y. D. Zhang, C. Esling, J. Muller, C. S. He, X. Zhao, L. Zuo, Magnetic-field-induced grain elongation under a high magnetic field in medium carbon steel in its austenitic decomposition, Appl. Phys. Lett. 87, 212504 (2005).
• [11] G. M. Ludtka, R. A. Jaramillo, R. A. Kisner, D. M. Nicholson, J. B. Wilgen, G. Mackiewicz-Ludtka, P. N. Kalu, In situ evidence of enhanced transformation kinetics in a medium carbon steel due to a high magnetic field, Scripta Mater. 51, 171-74 (2004).
• [12] Y. D. Zhang, C. S. He, X. Zhao, L. Zuo, C. Esling, J. C. He, New microstructural features occurring during transformation from austenite to ferrite under kinetic influence of magnetic field in a medium carbon steel, J. Magn. Magn. Mater. 284, 287-93 (2004).
• [13] M. Enomoto, H. Guo, Y. Tazuke, Y. R. Abe, M. Shimotomai, Influence of magnetic field on the kinetics of proeutectoid ferrite transformation in iron alloys, Metall. Mater. Trans. 32A, 445-453 (2001).
• [14] Y. D. Zhang, C. S. He, X. Zhao, L. Zuo, Thermodynamic and kinetic Characteristics of High Temperature Cooling Phase Transformation under High Magnetic Field, J. Magn. Magn. Mater. 294, 267-72 (2005).
• [15] Y. D. Zhang, C. S. He, X. Zhao, C. Esling, L. Zuo, A new approach for rapid annealing of medium carbon steels, Adv. En g . Mater. 6, 310-13 (2004).
• [16] Y. D. Zhang, N. Gey, C. S. He, X. Zhao, L. Zuo, C. Esling, High temperature tempering behaviors in a structural steel under high magnetic field, Acta Mater. 52, 3467-3474 (2004).
• [17] Y. D. Zhang, X. Zhao, N. Bozzolo, C.S. He, L. Zuo, C. Esling, Low temperature tempering behaviors in a structural steel under hi gh magnetic field, ISIJ Inter. 45, 913-917 (2005).
• [18] H. J. Bunge, C. Esling, J. Muller, The role of the inversion center in texture analysis, J. Appl. Cryst. 13 (DEC): 544-554 (1980).
• [19] Y. D. Zhang, C. Esling, X. Zhao, L. Zuo, Indirect two-trace method to determine a faceted low energy interface between two crystallo(2. raphically correlated crystals, J. Appl. Cryst. 40, 436-40 (2007).
• [20] Y. D. Zhang, C. Esling, M. Calcagnotto, M.L. Gong,X. Zhao, L. Zuo, Shift of the eutectoid point in the Fe-C binary system by a high magnetic field, J. Phys. D: Appl. Phys. 40, 6501-06 (2007).
• [21] Y. D. Zhang, C. Esling, J.S. Lecomte, C. S. He, X. Zhao, L. Zuo, Grain boundary characteristics and texture formation in a medium carbon steel durim., its austenitic decomposition in a high magnetic field, Acta Mater. 53, 5213-21 (2005).
• [22] Y. D. Zhang, C. Esling, M. Calcagnotto, X. Zhao, L. Zuo, New Insights into Crystallographic Correlations between Ferrite and Cementite in Lamellar Eutectoid Structures, obtained by SEM-FEG/EBSD and Indirect Two-Trace Method, J. Appl. Cryst. 40, 849-56 (2007).
• [23] D. Y. Cong, Y. D. Zhang, Y. D. Wang, C. Esling, X. Zhao, L. Zuo, Determination of microstructure and twinning relationship between martensitic variants in Ni53Mn25Ga22 ferromagnetic shape memory alloy, J. Appl. Cryst. 39, 723-727 (2006).