Texture and microstructure of annealed AISI302 steels wires

• Autorzy: Bunsch A. , Kowalska J. , Chruściel K.

Warianty tytułu

PL

Tekstura i mikrostruktura wyżarzanych drutów ze stali 302

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

Abstrakty

EN

The texture and microstructure of cold-drawn and annealed wires made from AISI 302 austenitic steel were the object of the investigations. The wires were deformed up to 70.6% and 91.6% of reduction and annealed for 1 hour in the temperature range 550 — 850°C. Significant amount of martensite, formed due to the strain induced (γ—α') transformation, were detected within the deformed structure by applying magnetic and X-ray diffraction methods. During annealing of deformed wires the reverse (α' —>γ) transformation of martensite into austenite occurred. The texture analysis of the examined wires was conducted on the basis of experimental pole figures as well as calculated inverse pole figures and orientation distribution functions. The austenite texture in cold-drawn wires was described as a strong axial texture with two <1 1 1> and <100> components. The martensite texture contained two components, the major was the <210> and the weaker one the <110> orientation. The microstructure of the deformed wire exhibited a fibre character. The structure of martensite was fine and dispersed appearing mainly within the areas of the austenite matrix displaying strain localization. In the austenite texture after annealing the same two <I 1 1> and <100> orientations remained dominant. The martensite texture weakened with increasing annealing temperature, due to the reverse transformation (α'—γ). Effects of deformation were still observed in the case of the wires annealed at lower temperatures (below 650°C). TEM investigations confirmed the presence of ultra fine martensite in the microstructure. When annealed at higher temperatures (above 650°C), the fibre microstructure was retained, but with clearly visible effects of the recovery and recrystallisation processes and the martensite was not observed any more.

PL

Przeprowadzono badania ciągnionych na zimno a następnie wyżarzonych drutów ze stali austenitycznej AISI 302. Druty po odkształceniu 70.6 i 91.6% wyżarzano w zakresie temperatur 550-850°C przez 1 godzinę. Badania magnetyczne i rentgenowskie wykazały, że po odkształceniu w strukturze stali pojawia się martenzyt w efekcie przemiany indukowanej odkształceniem (γ—α'). Podczas wyżarzania zachodzi przemiana odwrotna martenzytu w austenit (α'-γ). Analizę tekstur przeprowadzono w oparciu o figury biegunowe, trójwymiarową funkcję rozkladu orientacji FRO i odwrotne figury biegunowe. Austenit po odkształceniu posiada stosunkowo silną teksturę osiową <111> i <100>. Teksturę martenzytu odkształconego opisują dwie składowe silniejsza <210> i słabsza <110>. Mikrostruktura materiału odkształconego posiada pasmowy charakter. Martenzyt jest rozproszony, tworzy się między innymi na przecięciach pasm ścinania Po wyąarzaniu w teksturze austenitu nadal dominują orientacje <111> i <100>. Wraz ze wzrostem temperatury wy- żarzania tekstura martenzytu ulega oslabieniu co związane jest z zachodzeniem przemiany odwrotnej α'—>γ. Po wyżarzaniu drutu w niższych temperaturach (poniżej 650°C) w mikrostrukturze widoczne sz efekty odkształcenia. Obserwacje za pomocą transmisyjnego mikroskopu elektronowego potwierdzają obecność martenzytu. Mikrostruktura jest "super" drobnoziarnista. Powyżej temperatury 650°C martenzyt prawie całkowicie zanika. Wyżarzanie przy wyższych temperaturach (powyżej 650°C) zachowuje nadal pasmową mikrostrukturę w której widać efekty stopniowo zachodzącego zdrowienia i rekrystalizacji.

Słowa kluczowe

EN

austenitic steel; wire; texture; microstructure; deformation; annealing; reverse transformation

PL

stal austenityczna; drut; tekstura; mikrostruktura; odkształcenie; wyżarzanie; przemiana odwrotna

• 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: 125--130
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Bunsch A.

autor

Kowalska J.

autor

Chruściel K.

• DEPARTMENT OF PHYSICAL AND POWDER METALLURGY, AGH-UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY, 30-059 KRAKOW, AV. MICKIEWICZA 30, POLAND

Bibliografia

• [1] W. Ratuszek, J. Karp, The mechanism of <111> and <100> wire texture development in FCC Cu-Al alloys, Metals Science 6, 214 (1976).
• [2] N. Inakazu, H. Yamamoto, Formation Process of Transformation Texture Durin g Cold Drawing in Austenitic Stainless Steels, ICOTOM 7, 327-332 (1984).
• [3] J. Łuksza, M. Rumiński, W. Ratuszek, M. Blicharski, Badania mechanizmu zmian plastyczności w stali AISI 302 ciągnionej z bardzo dużymi odkształceniami, Hutnik, 1-2, 53-58 (2007).
• [4] J. Łuksza, M. Rumiński, W. Ratuszek, M. Blicharski, Texture evolution and variations of a-phase volume fraction in cold-rolled AISI 301 steel strip; Journal of Materials Processing Technology 177, 555-560 (2006).
• [5] T. Angel, Formation of Martensite in Austenitic Stainless Steels Effect of Deformation, Temperature and Composition, Journal of the Iron and Steel Institute 165-174 (1954).
• [6] J. Kowalska, Praca doktorska, Wplyw warunków odksztalcenia i obróbki cieplnej na teksture i mikrostrukture stali austenitycznych chromowo-niklowych, AGH (2006), Krakow.
• [7] J. Karp, Praca doktorska (1960), Rentgenowska analiza fazowa drutów ze stali typu 18-9 wykazujących teksture, AGH (1960) Krakow.
• [8] A. T. English, G. Y. Chin, On the variation of wire with stacking fault energy in f.c.c. metals and alloys, Acta Met. 13, 1013-1016 (1965).
• [9] C. Herrera, R. L. Plaut, A. F. Padilha, Microstructure Refinement during Annealing of Plastically Deformed Austenitic Stainless Steels, Materials Science Forum 550, 423-428 (2007).
• [10] K. Tomimura, S. Takaki, Y. Tokunaga, Reversion Mechanism From Deformation Induced Martensite to Austenite in Metastable Austenitic Stainless Steel, ISIJ International 31, 12, 1431-1437 (1991).
• [11] S. Takaki, K. Tomimura, S. Ueda, Effect of Pre-Cold-Working on Diffusional Reversion of Deformation in Metastable Austenitic Stainless Steel, ISIJ International 34, 6, 522-527 (1994).
• [12] K. Tomimura, S. Takaki, S. Tanimoto, Optima Chemical Composition in Fe-Cr-Ni Alloys for Ultra Grain Relinin g by Reversion from Deformation Induced Martensite, ISIJ International 31, 7, 721-727 (1991).
• [13] K. B. Guy, E. P. Butler, D. R. F. West, Reversion of BCC (' Martensite in Fe-Cr-Ni Austenitic Stainless Steels, Metal Science 17, 167-176 (1983).
• [14] S. S. M. Tavares, D. Fruchart, S. Miraglia, A magnetic Study of the Reversion of Martensite a' in a 304 Stainless Steel, Journal of Alloys and Compounds 307, 311-317 (2000).
• [15] L. F. M. Martins, R. L. Plaut, A. F. Padilha. Effect of Carbon on Cold-Worked State and Annealing Behaviour of Two 18wt%Cr-8wt%Ni Austenitic Stainless Steels, ISIJ International 38, 6, 572-579 (1998).
• [16] A. F. Padiha, R. L. Plaut, P. R. Rios, Annealin,: of Cold-Worked Austenitic Stainless, ISIJ Internationa 43, 2, 135-143 (2003).
• [17] W. Ratuszek, J. Kowalska, A. Bunsch, M Rumiński, A. Zielińiska-Lipiec, Development of deformation texture of austenitic steel wires - to be published, Archs. Metall end Mater. 53 (2008).