Examination of mechanical behaviour of aged duplex steel using X-ray and neutron diffraction methods

• Autorzy: Baczmański A. , Dakhlaoui R. , Braham C. , Wierzbanowski K.

Warianty tytułu

PL

Badanie własności mechanicznych stali dwu-fazowej poddanej starzeniu przy użyciu dyfrakcji rentgenowskiej i neutronowej

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

Abstrakty

EN

The parameters characterizing the elastoplastic mechanical behaviour of each phase in austeno-ferritic duplex stainless steels were determined using X-ray and neutron diffraction during a uniaxial tensile test. The elastoplastic self-consistent model was used to predict the evolution of the lattice elastic strains during loading and to identify the critical resolved shear stresses and work hardening parameters of the material. The effect of ageing treatment on the elastoplastic behaviour of both phases was also studied. It was found that thermal ageing of austeno-ferritic steel caused microstructural transformations and consequently a significant increase of the hardness of ferrite, while the mechanical properties of austenite remained practically unchanged.

PL

Parametry opisujące własności sprężysto-plastyczne każdej z faz w nierdzewnej stali austeno-ferrytycznej zostaly wyznaczone przy użyciu dyfrakcji rentgenowskiej i neutronowej podczas testu rozciągania in situ. Zastosowano sprężysto-plastyczny model samo-uzgodniony do przewidywania sprężystych odkształceń sieci podczas próby rozciągania oraz do wyznaczenia krytycznych naprężeń ścinających na płaszczyznach poślizgu i parametrów umocnienia materiału. Zbadano również efekt wplyw starzenia na własności sprężysto-plastyczne obu faz. Stwierdzono, że proces termicznego starzenia stali austeno-ferrytycznej spowodowal transformacje mikrostrukturalne i w konsekwencji wyrainy wzrost twardoki ferrytu, podczas gdy własności mechaniczne austenitu pozostaly praktycznie niezmienione.

Słowa kluczowe

EN

x ray and neutron diffraction; phase stresses; duplex stainless steel; self-consistent model; thermal ageing

PL

dyfrakcja rentgenowska; dyfrakcja neutronowa; stale duplex; stale ferrytyczno-austenityczne; model sprężysto-plastyczny; starzenie termiczne

• 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: 89--96
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Baczmański A.

autor

Dakhlaoui R.

autor

Braham C.

autor

Wierzbanowski K.

• FACULTY OF PHYSICS AND APPLIED COMPUTER SCIENCE, AGH- UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY. 30-059 KRAKOW, 30 MICKIEWICZA AV. POLAND

Bibliografia

• [1] J. O. Nilsson, P. Liu, Mater. Sci. Technol. 7, 853 (1991).
• [2] M. Guttmann, Duplex stainless steel 91, Beaune, France 79 (1991).
• [3] A. Mateo, L. Lianes, M. Anglade, A. Redjaimia, G. Met auc r, J. Mat.Sci. 32, 4533 (1997).
• [4] C. J. Park, H. S. Kwon, Corrosion science 44, 177 (2002).
• [5] P. Lacombe, B. Baroux, G. Beranger, Les aciers inoxydables, Les editions de physique, Les Ulis Cedex A. France (1990).
• [6] M. J. Marcinkowski, R. M. Fischer, A. Szirmae, Trans. Metall. Soc. AIME 230, 676 (1964).
• [7] R. Lagneborg, Acta Metal. 15, 1737 (1967).
• [8] J. Moverare, M. Oden, Acta Mater. A337, 25 (2002).
• [9] R. Dakhlaoui,C. Braham,A. Baczmański, Mater Sci and En g, A 444, 6 (2007).
• [10] A. Baczmański, C. Braham, Acta Mater. 52, 1133 (2004).
• [11] R. Dakhlaoui, A. Baczmański, C. Braham, S. Wroński, K. Wierzbanowski, E. Oliver, EC, Acta Mater. 54, 5027 (2006).
• [12] J. Johansson, M. Oden, X.-H. Zeng, Acta Mater. 47, 2669 (1999).
• [13] J. Moverare, M. Oden, Metall. and Mater. Trans. 33A, 57 (2002).
• [14] H. Sidhom, Etude de revolution structurale aucours du vieillissement de deux aciers inoxydables austenitiques, et de son influence sur les proprietes mecaniques et de corrosion intergranulaire, These d'etat, Universite d'Orsay, France (1990).
• [15] J. P. Aymard, M. T. Leger, Manuel des aciers moules, 3e edition, Editions Techniques des Industries de la Fonderie (1996).
• [16] J. P. Massoud, J. C. Van Duysen, G. Zacharie, Thermal ageing of duplex stainless steels, Collection de notes internes de la direction des etudes et recherches d'EDF, n°93NB00024 (1992).
• [17] F. Danoix, S. Chamhreland, J. P. Massoud, P. Auger, Evolution microstructurale de la ferrite des aciers austeno-ferritiques lors de vieillissements entre 300 et 400°C, Collection de notes internes de rection des etudes et recherches d'EDF, n°92NII (1991).
• [18] P. Berge, G. Zacharie, Endommagemer des materiaux dans les centrales nucleaires a eau presurisee, edition Eyrolles 1997.
• [19] V. Calonne, These de doctorat de l’ecole des mines de Paris: Propagation de fissures par fatigue dans les aciers austeno-ferritiques moules; influence de 1a microstructure, du vieillissement et de la temperature d' essai (2001).
• [20] H. Dolle, J. Appl. Cryst., 12, 489 (1979).
• [21] C. M. Brakman, Phil. Mag. A 55, 39 (1987).
• [22] A. Baczmański, K. Wierzbanowski, P. Lipinski, R. D. Helmholdt, G. Ekambaranathan, B. Pathiraj, Phil.Mag.A 69, 437 (1994).
• [23] A. Baczmański, C. Braham, W. Seler, Phys. Stat. Sol. A 201, 2886 (2004).
• [24] A. Baczmański, C. Braham, W. Seiler Phil. Mag . 83, 3225 (2003).
• [25] J. S. Kallend, U. F. Koks, A. D. Rollet, H. R. Wenk, Operational Texture Analysis, Raport LA-UR-90-2852, Center for Material Sciences Los Alamos National Laboratory, USA (1990).
• [26] J. H. Bunge, Texture analysis in material science: Mathematical Methods. Butterworths, London (1982)
• [27] I. C. Noyan, J. B. Cohen, Residual Streess New York: Springer Verlag (1987).
• [28] P. Lipinski, M. Berveiller, Int.J.of Plasticity 5, 149 (1989).
• [29] P. Zattarin, A. Baczmański, P. Lipinski, K. Wierzbanowski, Arch. Metall. 45, 163 (2000).