Rolling texture development in nitrogen alloyed ferritic-austenitic steel of duplex type

• Autorzy: Ryś J. , Witkowska M.

Warianty tytułu

PL

Rozwój tekstur walcowania w ferrytyczno-austenitycznej stali typu duplex z dodatkiem azotu

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

Abstrakty

EN

The present research concerns the rolling texture formation in the X2CrNiMoN22-6-3 steel, which chemical composition corresponds to the commercial mid-alloy duplex steel grade SAF 2205. The applied thermo-mechanical treatment included hot-rolling and subsequent solution annealing at the temperature 1150°C. After the preliminary treatment the two-phase structure consisted of about 40% of austenite volume fraction within the ferrite matrix. Subsequently the steel was cold-rolled within the range up to 85% of reduction, perpendicularly to the direction of hot-deformation. Analysis of the rolling texture formation in both constituent phases indicates that the examined steel shows tendency to develop the textures close to those in single phase steels. In both phases however the process proceeds in different way and the final textures display certain important differences in comparison to the typical ferrite and austenite textures. In the case of ferrite the major component of the initial texture remains stable up to high deformations and the final texture essentially does not exhibit the fibrous character. On the other hand a gradual formation of the texture close to an alloy-type texture is observed in austenite and the orientation changes proceed over a wide deformation range. It is concluded that the band-like morphology of the ferrite-austenite structure and the initial orientations resulting from the change of rolling direction strongly influence the formation of the final rolling textures.

PL

Prezentowane badania dotyczą rozwoju tekstury walcowania w stali X2CrNiMoN22-6-3, której skład chemiczny odpowiada średnio-stopowej stali duplex w gatunku SAF 2205. Zastosowana obróbka cieplno-mechaniczna obejmowała walcowanie na gorąco oraz przesycanie z temperatury 1150°C. Po obróbce wstępnej struktura dwufazowa składała się z okolo 40% austenitu w osnowie ferrytu. Następnie stal poddano walcowaniu na zimno w zakresie do 85% defonnacji, prostopadle do kierunku odkształcenia na gorąco. Analiza tworzenia się tekstur walcowania w obu składowych fazach wskazuje, że badana stal wykazuje tendencje do rozwoju tekstur zbliżonych do tych w stalach jednofazowych. Jednak w obu fazach proces ten zachodzi w odmienny sposób a koncowe tekstury wykazują pewne istotne różnice w porównaniu do typowych tekstur ferrytu i austenitu. W przypadku ferrytu, główna składowa tekstury początkowej pozostaje stabilna do wysokich odkształceń a tekstura końcowa zasadniczo nie wykazuje charakteru włóknistego. Z kolei w austenicie obserwuje się stopniowy rozwój tekstury zbliżonej do tekstury typu stopu a zmiany orientacji zachodzą w szerokim zakresie odkształceń. Stwierdzono, że pasmowa morfologia ferrytu i austenitu oraz orientacje początkowe wynikające ze zmiany kierunku walcowania wywierają istotny wpływ na tworzenie się końcowych tekstur odkształcenia.

Słowa kluczowe

EN

duplex stainless steel; rolling schedule; two-phase morphology; band-like structure; orientation distribution; ferrite rolling textures; austenite rolling textures

PL

stale duplex; plan przepustów; tekstura walcowania; morfologia pasmowa; orientacje początkowe; tekstura odkształcenia

• 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: 221--228
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Ryś J.

autor

Witkowska M.

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

Bibliografia

• [1] W. B. Hutchinson, K. Ushioda, G. Runnsjö Anisotropy of Tensile Behaviour in a Duplex Stainless Steel Sheet, Mater. Science and Techn. 1, 728-731 (1985).
• [2] J. Komenda, R. Sandström, Automatic Assessment of Two-Phase Structure in the Duplex Stainless Steel SAF 2205, Materials Characterization 31, 155-165 (1993).
• [3] A. Ul-Haq. H. Weiland, H.-J. Bunge, Textures and Microstructures in Duplex Stainless Steel, Mater. Science and Techn. 10, 289-298 (1994).
• [4] N. Akdut, J. Fot, G. Gottstein, Cold Rolling Texture Development of (a/y) Duplex Stainless Steel, Steel Research 67, 450-455 (1996).
• [5] J. Keichel, J. Foct, G. Gottstein, Deformation and Annealing Behavior of Nitrogen Alloyed Duplex Stainless Steels. Part I: Rolling, ISIJ International. 43, 1781-1787 (2003).
• [6] J. Ryś, W. Ratuszek, M. Witkowska, Rolling Texture Differences in Duplex Steels with Strong and Random Initial Textures, Solid State Phenomena 130, 57-62 (2007).
• [7] J. Ryś, W. Ratuszek, M. Witkowska, The Effect of Initial Orientation and Rolling Schedule on Texture Development in Duplex Steel, Materials Science Forum 495-497, 375-380 (2005).
• [8] J. Ryś,W. Ratuszek, M. Witkowska, Rolling Texture Development in Duplex Type Steel with Strong Initial Texture, Archives of Metallurgy and Materials 50. 857-870 (2005).
• [9] D. Raabe, K. Lücke, Textures of Ferritic Stainless Steels, Mater. Science ad Techn. 9, 302-312 (1993).
• [10] D. Raabe, Texture and Microstructure Evolution during Cold Rolling of a Strip Cast and of a Hot Rolled Austenitic Stainless Steel, Acta Materialia 45, 1137-1151 (1997).
• [11] A. Tselikov, Stress and Strain in Metal Rolling, Mir Publishers, Moscow (1967).
• [12] J. Szala, Zastosowanie metod komputerowej analizy obrazu do ilościowej oceny struktury materiałów, Zeszyty Naukowe Politechniki Slaskiej 61 (2001).
• [13] J. Ryś, M. Witkowska, P. Matusiewicz, The Effect of Solution Treatment and Nitrogen Addition on Phase Composition of Duplex Steels, to be published.
• [14] J. C. Bavay, Austenitic Stainless Steels, in Stainless Steels, P. Lacombe, B. Baroux, G. Beranger, Eds., Les Editions de Physiquue, Les Ulis, 551-591 (1993).
• [15] L. Weber, P. J. Uggowitzer, Partitioning of Chromium and Molybdenum in Super Duplex Stainless Steels with Respect to Nitrogen and Nickel Conten Mater. Sci. & Eng. A242, 222-229 (1998