Crystallographic relations between deformation and annealing texture in austenic steels

• Autorzy: Kowalska J. , Ratuszek W. , Chruściel K.

Warianty tytułu

PL

Relacje krystalograficzne pomiędzy teksturą odkształcenia i wyżarzania w stalach austenitycznych

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

Abstrakty

EN

Orientation relationships between deformation and annealing textures of chromium-nickel austenitic stainless steel have been analysed in the present paper. Two austenitic steels of different chemical compositions and phase stability were investigated after deformation and annealing i.e. the X7CrNi24-11 and X I OCrNi18-7. Since both steels exhibited stable and metastable austenite structure a different deformation and annealin g textures were obtained in each of them as a consequence. The texture of austenite after deformation of both steels showed the brass type texture (1101<112>. The appearances of the (111} components in both textures resulted from mechanical twinning. The texture of the a'-martensite formed in the metastable steel during deformation became stronger with increasing deformation degree. The orientation relationships between the major austenite and martensite textures components were best described by Kurdj u m o v-S achs orientation relationship. The appearance of new orientations in the austenite texture was observed after annealing of the stable steel, apart from the weakening of main texture component. In order to determine crystallographic relations between deformation and annealing textures, the transformation of ideal orientations as well as experimental orientation distribution functions (ODF5) was carried out without variant selection. It was found that twin relation, (that is the 60° <111> rotation) described these relationships in an appropriate way. However, the process of oriented growth might have also affected also the annealing textures of austenite to some extent. Crystallographic relations between the orientations from the annealing texture of austenite and the deformation texture of martensite in the metastable steel followed best the Kurdjumo v-S achs relationship. Additionally, some texture relations of the deformed and annealed austenite were described by a twin relationship. The orientations describing texture of annealed austenite resulted from both, the inverse transformation (α' —> γ) and the recrystallisation of deformed austenite.

PL

W pracy analizowano relacje krystalograficzne pomiędzy teksturą odkształcenia i wyżarzania nierdzewnych stali austenitycznych chromowo-niklowych. Przebadano dwie stale austenityczne różniące się składem chemicznym i stabilnością fazową: stabling stal X7CrNi24-1 I i metastabilną stal X 10CrNi18-7. W obu stalach tekstura austenitu po odkształceniu dążyła do tekstury typu stopu 11101<112>. Obecność składowej (11I) świadczyła o pewnym udziale mechanicznego bliźniakowania w tworzeniu tekstury. W stali metastabilnej podczas odkształcania powstawał martenzyt którego tekstura ulegała wzmocnieniu wraz ze wzrostem deformacji. Zależności krystalograficzne pomiędzy teksturą austenitu i teksturą martenzytu powstałego w wyniku odkształcenia najlepiej opisywała relacja Kurdjumowa-Sachsa. Wyżarzanie stali stabilnej doprowadziło do osłabienia głównych składowych tekstury odkształcenia i pojawienia się nowych orientacji w teksturze austenitu. W celu określenia zależności krystalograficznych pomiędzy teksturą odkształcenia i wyżarzania przeprowadzono transformację idealnych orientacji jak również eksperymentalnych funkcji rozkładu orientacji bez selekcji wariantów. Stwierdzono że obrót o 60° <111> — relacja bliźniacza opisuje te zależności. Na tekstury wyżarzania austenitu wywierają również wpływ relacje opisane zorientowanym wzrostem. Zależności krystalograficzne pomiędzy orientacjami występującymi w teksturze wyżarzania austenitu i teksturze odkształcenia martenzytu stali metastabilnej najlepiej opisuje relacja Kurdjumowa-Sachsa. Pochodzenie niektórych orientacji wystepujących w teksturze austenitu odkształconego i wyżarzonego można wyjaśnić relacją bliźniaczą. Orientacje opisujące teksturę austenitu wyżarzonego są efektem zarówno zajścia przemiany odwrotnej α' —> γ, jak i rekrystalizacji austenitu odkształconego.

Słowa kluczowe

EN

austenitic steel; annealing; deformation; texture; transformation; crystallographic relation; orientation distribution function

PL

stal austenityczna; odkształcenie; wyżarzanie; tekstura; krystalografia; relacje krystalograficzne; ODF

• 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: 131--137
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kowalska J.

autor

Ratuszek W.

autor

Chruściel K.

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

Bibliografia

• [1] J. Pośpiech, J. Jura, A. Maciosowski, Transformation of Texture on the Example of the Bainitic Transformation, (International Conference on Texture of Materials) ICOTOM 3, 235-241, France (1973).
• [2] A. Maciosowski, S. Gorczyca, J. Pospiech, J. Jura, Structure, Texture and Mechanical Properties of the Product of Transformation of a Deformed Austenite in the 12H2NMB Steel, Arciwum Hutnictwa 234, 2, 217-232 (1978).
• [3] G. Brückner, J. Pospiech, Modelling and Verification of Texture Development During the α→ γ Phase Transformation in Steel, (International Conference on Texture of Materials) ICOTOM 11, 598-603 (1996).
• [4] G. Brückner, J. Pospiech, I. Seidl, G. Gottstein, Orientation Correlation during Diffusional α→ γ Phase Transformation in a Ferritic Low Carbon Steel, Scripta Materialia 44, 2635-2640 (2001).
• [5] G. Brückner, G. Gottstein, Transformation Texture during Diffusional α→ γ→α;Phase Transformations in Ferritic Steels, ISIJ International 41, 5, 159-172 (2001).
• [6] G. J. Davies, J. S. Kalled, P. P. Morris, The Quantitative Prediction of Transformation Textures, Acta Metallurgica 24, 159-172 (1976).
• [7] D. Gododchild, W. T. Roberts, D. V. Wilson, Plastic Deformation and Phase Transformation in Textured Austenitic Stainless Steel, Acta Metallurgica 18, 1137-1145 (1970).
• [8] O. Hashimoto, S. Satoh, T. Tanaka, Formation of α→ γ→α a transformation Texture in Sheet Steel, Transactions ISIJ 23, 1028-1037 (1983).
• [9] Y. He, S. Godet, P. J. Jacques, J. J. Jonas, Crystallographic Relationships between FCC and BCC Crystals: A Study Using EBSD Techniques, Solid State Phenomena 105, 121-126 (2005).
• [10] B. Ravi Kumar, A. K. Singh, S. Das, D. K. Bhattacharya, Cold Rolling in AISI 304 Stainless Steel, Materials Science and Engineering A364, 132-139 (2004).
• [11] A. L. Roytburd, Kurdjumov and his school in martensite of the 20th century; Materials Science and Engineering A273-275, 1-10 (1990).
• [12] Y. H. Park, Z. H. Lee, The effect of nitrogen and heat treatment on the microstructure and tensile properties of 25 Cr-7Ni-1.5Mo-3W-xN duplex stainless steel castings, Materials Science and Engineering A 297, 78-84 (2001).
• [13] A. F. Padilha, R. L. Plaut, P. R. Rios, Annealingof Cold-Worked Austenitic Stainless, ISIJ International 43, 2, 135-143 (2003).
• [14] J. C. Bavay, Les editions de physique, France (1993).
• [15] D. Raabe, Texture and Microstructure Evolution During Cold Rolling of a Strip Cast and of Hot Rolled Austenitic Stainless Steel, Acta Materialia 45, 3, 1137-1151 (1997).
• [16] R. K. Ray, J. J. Jonas, Transformation Textures in Steel, International Materials Reviews 35, 1, 1-36 (1990).
• [17] K. Lucke, The Deformation of Recrystallization Textures in Metals and Alloys, (International Conference on Texture of Materials) ICOTOM 7, 195-210 Netherlands (1984).
• [18] W. Ratuszek, Deformation and Recrystallisation Textures in Cu Based Alloys, in Polish, Rozprawy i Monografie AGH, 27, Kraków (1995).
• [19] K. Sztwiertnia, Mechanizmy formowania się tekstur rekrystalizacji w metalach i stopach o sieci RSC, Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej PAN, Kraków (2001).
• [20] K. Sztwiertnia, Orientation Aspect of the Recysstallization Nucleation in Highly Deformed Oilycrystalline Copper, Mater. Sci. Forum 99-104, 467-470 (2004).