Formation of ferritic-bainitic structure with retained austenite in subeutectoid steel

• Autorzy: Gołaszewski A. , Szawłowski J. , Świątnicki W.

Warianty tytułu

PL

Kształtowanie struktury ferrytyczno-bainitycznej z austenitem szczątkowym w stali podeutektoidalnej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

An attempt to form a ferritic-bainitic microstructure with retained austenite in 35CrSiMn5-5-4 steel was undertaken. In order to obtain such a structure, the process of annealing in the intercritical region followed by the process of austempering was applied. JMatPro simulations, austenite quantitative analysis after annealing in the intercritical region and dilatometric tests were conducted to design the heat treatment. The dilatometric studies have shown that in order to determine the appropriate values of Ac1 and Ac3 temperatures, much lower heating rates should be used than the standard heating rate. The transmission electron microscopy (TEM) investigations revealed that in steel after annealing in the intercritical region followed by low temperature austempering the structure composed of ferrite and carbide-free bainite was formed. Mechanical tests demonstrated that after application of the designed heat treatment, 35CrSiMn5-5-4 steel gains an interesting set of mechanical properties.

PL

Podjęto próbę wytworzenia w stali struktury ferrytyczno-bainitycznej z austenitem szczątkowym. W celu wytworzenia takiej struktury zastosowano proces wyżarzania w zakresie międzykrytycznym, a następnie hartowania z przystankiem izotermicznym. Do zaprojektowania obróbki cieplnej wykorzystano symulacje za pomocą programu JMatPro, analizę ilościową austenitu po wyżarzaniu w zakresie międzykrytycznym oraz badania dylatometryczne. Badania dylatometryczne wykazały, iż do wyznaczenia właściwych temperatur Ac1 i Ac3 należy stosować znacznie mniejsze niż standardowe szybkości grzania. Badania za pomocą transmisyjnej mikroskopii elektronowej (TEM) ujawniły, iż w stali wyżarzanej w zakresie międzykrytycznym, a następnie hartowanej z przystankiem izotermicznym została wytworzona struktura złożona z ferrytu i bezwęglikowego bainitu. Badania mechaniczne wykazały, iż po zastosowaniu zaprojektowanej obróbki stal 35CrSiMn5-5-4 uzyskuje interesujący zespół właściwości mechanicznych.

Słowa kluczowe

EN

multiphase steels; austempering; carbide-free bainite; computer simulations of phase transformation; dilatometric tests; characteristic temperature; mechanical properties

PL

stale wielofazowe; hartowanie izotermiczne; bainit bezwęglikowy; symulacje komputerowe; przemiany fazowe; badania dylatometryczne; temperatura charakterystyczna; właściwości mechaniczne

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 35, nr 2
• Strony: 121--126
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., fig., tab.

Twórcy

autor

Gołaszewski A.

• Wydział Inżynierii Materiałowej, Politechnika Warszawska

autor

Szawłowski J.

• Wydział Inżynierii Materiałowej, Politechnika Warszawska

autor

Świątnicki W.

• Wydział Inżynierii Materiałowej, Politechnika Warszawska

Bibliografia

• [1] Gronostajski Z.: Metalurgiczne, technologiczne i funkcjonalne podstawy zaawansowanych wysokowytrzymałych stali dla przemysłu motoryzacyjnego. Prace IMŻ 1 (2010) 22÷26.
• [2] Grajcar A., Opiela M., Griner S.: Rozwój struktury wielofazowej stali typu C-Mn-Si-Al-Nb-Ti ze wzrostem odkształcenia plastycznego na zimno. Inżynieria Materiałowa 1 (2011) 55÷61.
• [3] Blicharski M.: Inżynieria materiałowa: stal. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa (2004).
• [4] Kuziak R.: Advanced high strength steels for automotive industry. Archives of Civil and Mechanical Engineering VIII (2) (2008) 103÷117.
• [5] Garcia-Mateo C., Caballero F. G., Bhadeshia H. K. D. H.: Acceleration of Low-temperature bainite. ISIJ International 43 (11) (2003) 1821÷1825.
• [6] Jacques P. J.: Transformation – induced plasticity for high strength formable steels. Current Opinion in Solid State and Materials Science 8 (2004) 259÷265.
• [7] www.sentesoftware.co.uk.
• [8] Polska norma: Badania dylatometryczne metali ich stopów. PN-68 H-04500.
• [9] Ryś J.: Stereologia materiałów. Fotobit – Design, Kraków (1995).
• [10] Chełmińska H. et al.: Charakterystyki stali, seria C, stale konstrukcyjne stopowe. Wydawnictwo „Śląsk” Katowice, Katowice (1977).
• [11] Pawłowski B.: Dilatometric examination of continuously heated austenite formation in hypoeutectoid steels. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 54 (2) October 2012 185÷193.