Influence of band-like morphology on microstructure and texture evolution in rolled super-duplex steel

• Autorzy: Ryś J. , Witkowska M.

Warianty tytułu

PL

Wpływ pasmowej morfologii na rozwój mikrostruktury i tekstury w walcowanej stali typu super-duplex

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The present investigations concern the formation of rolling textures and the evolution of ferrite and austenite microstructures in cold-rolled sheets of super-duplex stainless steel UR52N+. The preliminary thermo-mechanical treatment included hot-rolling with subsequent solution annealing at the temperatures 1150C and 1050C. Afterwards the steel plates were subjected to cold-rolling over a wide range of reductions parallel to the direction of hot-deformation. The band-like morphology of the ferrite-austenite structure formed upon hot- and subsequent cold-rolling creates different conditions for plastic deformation in comparison to one-phase steels. Nevertheless basic mechanisms controlling the deformation behavior and the formation of ferrite and austenite rolling textures in the examined super-duplex steel are essentially the same as in single phase steels. Microstructure development in the ferrite and austenite bands results first of all from the following factors; crystallographic structure, chemical composition, stacking fault energy and orientation distribution, and only to some extent from phase interaction. A characteristic feature is the rolling texture formation within the bands of both phases, which show stability over a wide range of deformations. The dominating texture components, i.e. the orientations {001}<110> in ferrite and {110}<112> in austenite, are typical orientations for one-phase steels.

PL

Prezentowane badania dotyczą tworzenia się tekstur walcowania oraz rozwoju mikrostruktur ferrytu i austenitu w walcowanych na zimno blachach z nierdzewnej stali w gatunku UR52N+ typu super-duplex. Wstępna obróbka cieplno-mechaniczna obejmowała walcowanie na gorąco oraz przesycanie z temperatur 1150C oraz 1050C. Stal poddano następnie walcowaniu na zimno w szerokim zakresie odkształceń równolegle do kierunku przeróbki plastycznej na gorąco. Pasmowa morfologia struktury ferrytu i austenitu tworząca się podczas walcowania na gorąco a następnie na zimno stwarza odmienne warunki dla przebiegu odkształcenia plastycznego w porównaniu do stali jednofazowych. Niemniej podstawowe mechanizmy kontrolujące sposób odkształcenia oraz tworzenie się tekstur walcowania obu składowych faz w badanej stali super-duplex są zasadniczo takie same jak w przypadku stali jednofazowych. Rozwój mikrostruktury w pasmach ferrytu i austenitu wynika przede wszystkim z następujących czynników; budowy krystalograficznej, składu chemicznego, energii błędu ułozenia i rozkładu orientacji, a tylko w pewnej mierze z oddziaływania obu faz. Charakterystyczny jest przebieg tworzenia się tekstur walcowania w pasmach obu faz, które wykazują stabilność w szerokim zakresie odkształceń. Dominujące składowe tekstury, tzn. orientacje {001}<110> w ferrycie i {110}<112>, w austenicie, są typowymi orientacjami w stalach jednofazowych.

Słowa kluczowe

EN

super-duplex stainless steel; cold rolling; band-like morphology; deformation mechanisms; ferrite rolling textures; austenite rolling textures

PL

stal nierdzewna super duplex; walcowanie na zimno; morfologia pasmowa; mechanizmy odkształcenia; tekstury walcowania ferrytu; tekstury walcowania austenitu

• 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: 2010
• Tom: Vol. 55, iss. 3
• Strony: 733--747
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Ryś J.

autor

Witkowska M.

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

Bibliografia

• [1] G. Fargas, N. Akdut, M. Anglada, A. Mateo, Microstructural Evolution during Industrial Rolling of a Duplex Stainless Steel, ISIJ International, 48, 1596-1602 (2008).
• [2] C. Herrera, D. Ponge, D. Raabe, Microstructure and Texture of Hot-rolled Duplex Stainless Steel, Proc. 3rd Int. Conf. On Thermo-Mechanical Processing of Steels, Padua, Italy (2008).
• [3] N. Akdut, J. Foct, Microstructure and Deformation Behavior of High Nitrogen Duplex Stainless Steel, ISIJ International., 36, 883-892 (1996).
• [4] J. Keichel, J. Foct, G. Gottstein, Deformation and Annealing Behaviour of Nitrogen Alloyed Duplex Stainless Steels. Part I: Rolling, ISIJ International, 43, 1781-1787 (2003).
• [5] N. Akdut, J. Foct, G. Gottstein, Cold Rolling Texture Development of (α/ γ) Duplex Stainless Steel, Steel Research, 67, 450-455 (1996).
• [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, Rolling Texture Formation in Super-Duplex Stainless Steel, Solid State Phenomena 163, 145-150 (2010).
• [8] W. B. Hutchinson, K. Ushioda, G. Runnsjo, Anisotropy of Tensile Behaviour in a Duplex Stainless Steel Sheet, Mater. Science and Techn., 1, 728-731 ( 1985).
• [9] D. Raabe, K. Lucke, Textures of Ferritic Stainless Steels, Mater. Science and 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] J.-O. Nilsson, Super Duplex Stainless Steels, Materials Science & Technology, 8, 685-700 (1992).
• [12] Tselikov, Stress and Strain in Metal Rolling, Mir Publishers, Moscow (1967).
• [13] J. Ryś, M. Witkowska, P. Matusiewicz, The Effect of Solution Treatment and Nitrogen Addition on Phase Composition of Duplex Steels, Archives of Metallurgy and Materials 53, 229-236 (2008).
• [14] W. Reick, M. Pohl, A. F. Padilha, Determination of Stacking Fault Energy of Austenite in a Duplex Stainless Steel, Steel Research, 67, 253-256 (1996).
• [15] M. Blicharski, Structure of Deformed Ferrite-Austenite Stainless Steel, Metal Science, 18, 92-98 (1984).
• [16] J. Ryś, Compatibility Effects at Phase Interfaces in Duplex Steel (α/ γ) Bicrystals, Journal of Mater. Process. and Techn., 64, 343-352 (1997).