Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

A crystal plasticity finite element-based approach to model the constitutive behavior of multi-phase steels

Liu Hongguang, Shin Yung C.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2021

|

Vol. 21, no. 2

707--720

EN

Steels are the most commonly used multi-phase materials in the industry, and their mechanical behaviors depend on the microstructure, composition, and phase fractions. Generally, the material behaviors need to be measured by experiments like a tensile test or split Hopkinson bar test, which is very time-consuming and expensive. Once the heat treatment and phase fractions are changed, it needs to be tested again, and, to avoid this, a better method is required to obtain the material behavior quickly and easily. In this study, a novel multi-scale approach is described to predict the material behaviors of multi-phase steels based on the phase fractions. A crystal plasticity finite element method is used to obtain the material behavior of each phase at a micro-scale with elevated strain rates, which is validated with experimental data or theoretical models at static or quasi-static conditions. Then a homogenization procedure with the rule of mixture method, which is based on the phase fractions measured from the microstructure characterization, is used to get the macro-scale constitutive behavior, and it is then implemented into the commercial software Abaqus/Standard to simulate the process of tensile test and compared with the experimental data. Good agreements are obtained between simulation and experimental results.

2

Study of phase transformations in complex phase steel using a mesoscale cellular automaton model Part 1: Modeling fundamentals

Opara Jarosław, Kuziak Roman

Journal of Metallic Materials

|

2020

|

Vol. 72, no. 3

17--31

EN

A two-dimensional mesoscale model based on the concept of hybrid cellular automata is developed to study phase transformations in a complex phase steel during continuous cooling. The model is capable of simulating microstructure evolution with carbon diffusion in the volume and along grain boundaries, γ/α interfaces migration into austenite, as well as formation of bainite and martensite islands during intensive cooling in lower temperatures. In contrast to the classic statistical approaches which are based on the assumption of modeling one point in the material with homogeneous microstructure, the proposed phase transformations’ model in the mesoscale accounts for material heterogeneity. The simulation results in the form of a digital material representation with microstructures and maps showing the carbon concentration field as well as microhardness distribution are presented. One of the main advantages of the model is that has only seven adjustment coefficients that are used in the fitting process.

PL

Dwuwymiarowy mezoskalowy model oparty na koncepcji hybrydowych automatów komórkowych został opracowany w celu badania przemian fazowych w stali wielofazowej podczas ciągłego chłodzenia. Model umożliwia symulację rozwoju mikrostruktury wraz z dyfuzją węgla w objętości, jak i wzdłuż granic ziaren oraz migracją powierzchni międzyfazowych γ/α do austenitu, a także powstawaniem wysp bainitu i martenzytu podczas intensywnego chłodzenia w niższych temperaturach. W odróżnieniu od klasycznych podejść statystycznych, które bazują na założeniu modelowania jednego punktu w materiale o jednorodnej mikrostrukturze, zaproponowany model przemian fazowych w mezoskali umożliwia uwzględnienie warunków niejednorodności materiału. Zaprezentowano wyniki symulacji w postaci cyfrowej reprezentacji materiału z mikrostrukturami oraz mapami przedstawiającymi pola stężenia węgla oraz rozkłady mikrotwardości. Jedną z głównych zalet modelu jest to, że regulowany jest tylko za pomocą siedmiu współczynników w procesie dopasowania.

3

Study of phase transformations in complex phase steel using a mesoscale cellular automaton model part 2: Experiments and validation

Opara Jarosław, Kuziak Roman

Journal of Metallic Materials

|

2020

|

Vol. 72, no. 3

32--44

EN

A two-dimensional mesoscale model based on the concept of hybrid cellular automata was used to study phase transformations in a complex phase steel during continuous cooling. This model enables simulation of the decomposition of austenite into ferrite, bainite, and martensite, accompanied by calculations of volume and grain boundary diffusion of carbon. In effect, as a result, one can observe the morphology of simulated microstructures, corresponding carbon segregation as well as microhardness distribution. These results with the kinetics of austenite to ferrite phase transformation and predicted values of the complex phase steel hardness are the subject of model validation. A series of dilatometric experiments were carried out with constant cooling rates in order to construct a CCT diagram and validate the presented model. The convergence of simulated results with empirical outcomes was confirmed quantitatively using a dedicated goal function and data summaries in the table and graphs. However, some qualitative and quantitative discrepancies in terms of microstructure morphology are indicated which was possible thanks to applying a wide range of different validation parameters of the model. It is emphasized how crucial is the use of appropriate validation methodology.

PL

Dwuwymiarowy mezoskalowy model oparty na koncepcji hybrydowych automatów komórkowych zastosowano do badania przemian fazowych w stali wielofazowej podczas ciągłego chłodzenia. Model ten umożliwia symulację rozpadu austenitu w ferryt, bainit i martenzyt wraz z obliczeniami objętościowej i granicznej dyfuzji węgla. W efekcie można zaobserwować morfologię symulowanych mikrostruktur, odpowiadającą im segregację węgla, a także rozkład mikrotwardości. Wyniki te wraz z kinetyką ferrytycznej przemiany fazowej i przewidywanymi wartościami twardości stali wielofazowej są przedmiotem walidacji modelu. Przeprowadzono szereg eksperymentów dylatometrycznych przy stałych szybkościach chłodzenia w celu opracowania wykresu CTPc i walidacji przedstawionego modelu. Zbieżność wyników symulacji z danymi empirycznymi została potwierdzona ilościowo za pomocą dedykowanej funkcji celu oraz zestawienia danych w tabeli i na wykresach. Jednakże, wskazano na pewne rozbieżności jakościowe i ilościowe pod względem morfologii mikrostruktury, co było możliwe dzięki zastosowaniu szerokiego wachlarza różnych parametrów do walidacji modelu. Podkreślono, jak istotne jest zastosowanie odpowiedniej metodologii walidacji.

4

Chłodzenie blach taśmowych ze stali wielofazowych dla motoryzacji

Grajcar Adam

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2019

|

nr 5-6

95--99

PL

Nowoczesne wysoko wytrzymałe stale wielofazowe dla motoryzacji są produkowane w wąskich oknach technologicznych obróbki cieplnej lub cieplno-plastycznej. Typowe struktury dwufazowe lub wielofazowe wymagają kilkustopniowego chłodzenia z temperatury austenityzacji, niepełnej austenityzacji lub z temperatury końca walcowania na gorąco. Wymaga to dostosowania szybkości chłodzenia do kinetyki przemian fazowych austenitu przechłodzonego dla realizacji kolejnych przemian fazowych, tzn. ferrytycznej, bainitycznej czy martenzytycznej.

EN

Advanced high-strength multiphase steels for the automotive industry are produced in narrow technological windows of heat treatment or thermomechanical processing. Typical dual-phase or multiphase structures are subjected to a multi-step cooling from the austenitizing temperature, intercritical annealing temperature or finish rolling temperature. This requires to adjust the cooling rates to the kinetics of undercooled austenite phase transitions to realize successive phase transformations, i.e. ferritic, bainitic or martensitic. An isothermal holding step is very often needed within bainitic or martensitic transformations. Using universal laminar cooling lines is necessary.

5

Dilatometric and metallographic studies for verifying phase transformations mesoscale model

Opara J., Zalecki W.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2018

|

T. 70, nr 3

32--39

EN

The aim of the study was to perform a series of dilatometric experiments, which would be used to further verify and validate a phase transformation mesoscale model based on the cellular automata method. As a result of the study, a CCT graph for steel S355J was developed, which was the basis for further studies of phase transformation kinetics. Subsequently, the study of microstructure using light and scanning microscopy allowed for a qualitative determination of the occurrence of individual structural components in each dilatometric sample. The results of the quantitative analysis of microstructures were used to determine the average primary austenite grain size, as well as to develop a digital material representation. The studies of phase transformation kinetics were carried out using an original computer tool for quantitative dilatometric analysis. Thus, the curves of volume fraction changes of individual structural components as a function of time and temperature were obtained on the basis of data directly from the recorded dilatometric tests. The presented results of quantitative dilatometric analysis with final volume fractions of individual structural components for various cooling rates are a valuable source of data for the direct validation of the mesoscale model of phase transformations.

PL

Celem niniejszej pracy było wykonanie serii eksperymentów dylatometrycznych, które posłużą dalszej weryfikacji i walidacji mezoskalowego modelu przemian fazowych opartego na metodzie automatów komórkowych. W efekcie realizacji pracy opracowano wykres CTPc dla stali z gatunku S355J, który stanowił podstawę do dalszych badań kinetyki przemian fazowych. Kolejno wykonanie badań mikrostruktury z wykorzystaniem mikroskopii świetlnej oraz skaningowej pozwoliło na jakościowe określenie występowania poszczególnych składników strukturalnych w każdej z próbek dylatometrycznych. Wyniki ilościowej analizy mikrostruktur wykorzystano do określania średniej wielkości pierwotnego ziarna austenitu, a także opracowania cyfrowej reprezentacji materiału. Badania kinetyki przemian fazowych zrealizowano za pomocą autorskiego komputerowego narzędzia do ilościowej analizy dylatogramów. Dzięki czemu uzyskano wykresy z przebiegami udziałów objętości poszczególnych składników strukturalnych w funkcji czasu oraz temperatury na podstawie danych pochodzących bezpośrednio z zarejestrowanych przebiegów dylatometrycznych. Zademonstrowane wyniki ilościowej analizy dylatometrycznej z końcowymi udziałami objętości poszczególnych składników struktury dla różnych szybkości chłodzenia stanowią cenne źródło danych do bezpośredniej walidacji mezoskalowego modelu przemian fazowych.

6

Oceny stanu frezu kulistego w zmiennych warunkach obróbki elementów trójwymiarowych

Wittbrodt P., Łapuńka I.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2017

|

nr 9-10

26--30

PL

W artykule przedstawiono problemy oceny stanu frezu kulistego przy obróbce elementów trójwymiarowych. Przedstawiono wybrane metody oceny zużycia ostrzy narzędzia w zmiennych warunkach skrawania.

EN

The paper presents some problems related to the ball nose end mill wear estimation during milling three-dimensional elements. The selected methods of tool wear assessment in variable milling conditions are presented.

7

Cynkowanie ogniowe wysokowytrzymałych blach stalowych dla motoryzacji

Grajcar A.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2017

|

nr 9-10

108--111

PL

Blachy stalowe dla motoryzacji stosowane są w większości jako blachy pokrywane powłokami cynkowymi. Wynika to z relatywnie małej odporności korozyjnej stali niestopowych oraz niskostopowych. Stosowane powłoki ogniowe lub galwaniczne zabezpieczone dodatkowo warstwą lakieru umożliwiają zazwyczaj eksploatację samochodu przez kilkanaście lat. Ekonomika procesu i duże zapotrzebowanie na blachy pokrywane wymagają zastosowania nowoczesnych linii cynkowania zintegrowanych z ciągłymi liniami wyżarzania blach stalowych. Potrzeba bezproblemowej zgrzewalności blach oraz ich pokrywania lakierem decyduje o rozwoju powłok typu galvannealing.

EN

In most cases automotive steel sheets are used as the sheets covered by zinc coatings. This is due to a relatively poor corrosion resistance of unalloyed and low-alloyed steels. The applied hot-dip galvanized or electro-galvanized coatings are additionally protected by a lacquer layer. It ensures over-ten-year operation of a car. The process economics and a high demand for coated sheets require the use of modern zinc coating lines integrated with continuous steel sheets annealing lines. The need for a trouble-free resistance spot welding of sheets and their lacquer covering affects the development of galvannealing-type coatings.

8

Przegląd możliwości zastosowania nowoczesnych stali wysokowytrzymałych do produkcji walcówki na druty

Grajcar A., Morawiec A.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2017

|

Vol. 84, nr 1

6--10

PL

W artykule zaprezentowano przegląd możliwości zastosowania nowoczesnych stali wysokowytrzymałych do produkcji walcówki na druty. Analizie poddano stale wielofazowe wykazujące efekt TRIP o osnowie ferrytycznej, średniowęglowe stale bainityczne oraz stale średniomanganowe z austenitem szczątkowym. Określono najważniejsze wymagania materiałowe w kontekście czystości metalurgicznej, potencjału do umocnienia odkształceniowego oraz odporności zmęczeniowej. Określono możliwości produkcji drutów w zakresie stosowania dużych gniotów cząstkowych oraz dużych szybkości odkształcenia wraz z generowaniem ciepła tarcia i jego wpływu na indukowaną odkształceniem przemianę martenzytyczną.

EN

The paper reviews the possibilities of the application of modern highstrength steels for production of wire rods. The analysis comprised multiphase ferrite-matrix steels showing a TRIP effect, mediumcarbon bainitic steels and medium-manganese steels with retained austenite. The most important material requirements concerning the metallurgical cleanliness, work-hardening potential and fatigue resistance have been defined. The opportunities for the production of wires using high partial reductions and high strain rates accompanied by the generation of friction heat affecting the strain-induced martensitic transformation have been determined.

9

Technologie łączenia wysokowytrzymałych blach stalowych dla motoryzacji

Grajcar A.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2016

|

nr 9-10

39--43

PL

Łączenie podzespołów karoserii samochodowej jest jednym z krytycznych elementów umożliwiających redukcję jej masy. Nowoczesne technologie łączenia blach ze stali wielofazowych o wysokiej wytrzymałości i plastyczności są ściśle powiązane z nowoczesnymi technologiami kształtowania plastycznego. Połączenie tych dwóch technologii pozwala na efektywne wytwarzanie podzespołów o zaawansowanych parametrach użytkowych i estetycznych. Nowe składy chemiczne stali wielofazowych wymagają jednak pewnej modyfikacji parametrów spawania i zgrzewania oraz decydują o większym znaczeniu nowych, hybrydowych technologii łączenia.

EN

Joining the individual components of body structures is one of the critical elements which enable their weight reduction. The advanced technologies of joining multiphase steel sheets of high strength and plasticity are strictly related to modern metal forming technologies. The combination of these two technologies enables the efficient production of car modules of advanced functional and aesthetic parameters. However, new chemical compositions of multiphase steels require some modifications of welding and spot welding parameters, as well as accelerate the use of new, hybrid joining technologies.

10

Odkształcanie dynamiczne elementów z wysokowytrzymałych stali wielofazowych dla motoryzacji

Grajcar A.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2015

|

nr 5-6

80--84

PL

Projektowanie samochodu musi uwzględniać zarówno aspekty materiałowe, jak i nowoczesne rozwiązania konstrukcyjne zorientowane na poprawę bezpieczeństwa biernego samochodów. Wymaga to licznych testów własności mechanicznych i technologicznych przeprowadzanych przy różnej szybkości odkształcenia. Dobór materiału i postaci geometrycznej elementów konstrukcyjnych w strefie przedniej i bocznej decyduje o energochłonności pojazdu w przypadku kolizji. Zastosowanie wysokowytrzymałych stali AHSS na elementy struktury nośnej pozwala na jednoczesną redukcję masy samochodu, a także na zwiększenie bezpieczeństwa biernego.

EN

The design of a car must take into account both material aspects and modern constructional designs associated with the improvement of the car’s passive safety. It requires numerous tests of mechanical and technological properties performed at different strain rates. The selection of a material and geometrical shapes of constructional elements in frontal and side zones of a vehicle affects its crashworthiness during crash events. The application of high-strength AHSS steels for a car structure elements enables both to reduce a car’s weight and to improve the passive safety

11

Własności technologiczne wysokowytrzymałych stali wielofazowych dla motoryzacji

Grajcar A.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2014

|

nr 9-10

52--56

PL

Nowoczesne blachy z wysokowytrzymałych stali o strukturze wielofazowej stosowane na wytłoczki i inne elementy samochodu kształtowane plastycznie na zimno muszą spełniać wysokie własności mechaniczne i technologiczne. Najważniejsze technologiczne aspekty obejmują: podatność blach na kształtowanie technologiczne, spawalność/zgrzewalność, podatność blach na cynkowanie i lakierowanie, zdolność elementów nośnych do absorpcji energii, podatność na umocnienie podczas utwardzania lakieru. Zapewnienie wszystkich pożądanych cech często jest trudne do pogodzenia, gdyż wymaga przeciwstawnych koncepcji projektowania składu chemicznego, kształtowania mikrostruktury itp.

EN

Advanced high-strength multiphase steel sheets used for stampings and other cold-formed elements of cars must be characterized by high mechanical properties. However, they also have to satisfy numerous requirements concerning their technological properties. The most important aspects which should be taken into account include: sheet’s formability, weldability, galvanizing and lacquering abilities, crashworthiness of structural elements, bake hardenability effect. The desired balance between mechanical and technological properties is often difficult to obtain because it requires contrary concepts in relation to designing the chemical composition, microstructure forming etc.

12

Własności mechaniczne wysokowytrzymałych stali wielofazowych dla motoryzacji

Grajcar A.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2014

|

nr 7-8

71--74

PL

Rosnący udział elementów karoserii współczesnych samochodów kształtowanych z wysokowytrzymałych stali wielofazowych (FB, DP, TRIP, CP) wynika z korzystnego połączenia własności mechanicznych i technologicznych produkowanych taśm stalowych. Dodatkowo w przypadku stali AHSS wzrostowi wytrzymałości nie zawsze musi towarzyszyć spadek własności plastycznych taśmy lub jest on w dużym stopniu ograniczony. Korzystne połączenie wysokiej wytrzymałości i plastyczności związane jest z dużą zdolnością taśm stalowych z grupy AHSS do umocnienia podczas kształtowania technologicznego elementów, wynikającego z umocnienia przemianami fazowymi oraz oddziaływania pomiędzy miękkimi i twardymi składnikami strukturalnymi.

EN

The growing amount of body elements of modern cars formed of high-strength multiphase steels (FB, DP, TRIP, CP) is caused by a superior combination of mechanical and technological properties of steel sheets being produced. Moreover, in the case of AHSS (Advanced High Strength Steel) steels, the increase in strength is not always accompanied bya drop of ductility or it is limited to a high degree. The beneficial balance between high strength and plasticity is due tothe high ability of AHSS steel sheets for strengthening during technological forming ofelements. This feature iscaused by phase transformation strengthening and interactions between soft and hard structural constituents.

13

Technologie wytwarzania blach cienkich ze stali wielofazowych AHSS dla motoryzacji

Grajcar A.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2014

|

nr 5-6

97--102

PL

Wytwarzanie blach stalowych o pożądanej strukturze wielofazowej przeznaczonych na nadwozia nowoczesnych samochodów wymaga precyzyjnego doboru składu chemicznego stali, a także dotrzymania wąskich reżimów technologicznych podczas całego cyklu produkcyjnego. W zależności od przeznaczenia elementu produkowane są blachy walcowane na gorąco i na zimno o szerokim zakresie własności mechanicznych i technologicznych, które mogą być cynkowane lub są niepokrywane. W przypadku stali wielofazowych szczególnie istotne jest właściwe sterowanie temperaturą obrabianej cieplnie taśmy stalowej w celu kontroli postępu poszczególnych przemian fazowych.

EN

The production of steel sheets with a desired multiphase structure for the bodies of modern cars requires a precise selection of a chemical composition of steel and keeping narrow technological windows during the whole production cycle. Zinc-coated or uncoated hot-rolled sheets and cold-rolled sheets of a wide range of mechanical and technological properties are produced depending on the application of an element being manufactured. The precise control of the temperature of a steel strip being produced in order to monitor the progress of specific phase transformations is especially important for multiphase steels.

14

Spawalność wysokowytrzymałych stali wielofazowych AHSS

Grajcar A., Różański M.

Przegląd Spawalnictwa

|

2014

|

R. 86, nr 3

22--31

PL

W artykule dokonano przeglądu wysokowytrzymałych stali AHSS stosowanych w motoryzacji na odpowiedzialne elementy struktury nośnej samochodów. Przeanalizowano zasady projektowania składu chemicznego i mikrostruktury stali wielofazowych typu DP, TRIP i CP, a także właściwości mechaniczne i technologię wytwarzania blach. Scharakteryzowano metody łączenia blach cienkich dla motoryzacji. Szczególną uwagę poświęcono spawalności stali AHSS, wskazując na główne trudności technologiczne występujące podczas zgrzewania oporowego i spawania laserowego. Artykuł uzupełniono wynikami badań własnych spawalności stali CP i TRIP.

EN

The review of advanced high-strength AHSS steels used in automotive industry for important elements of the body-in-white has been presented in the paper. The principles of the design of chemical composition and microstructure of multiphase DP, TRIP and CP-type steels as well as mechanical properties and manufacturing technology of sheets have been analysed. Joining methods used for automotive steel sheets have been characterized. The special attention has been paid to weldability of AHSS steels with indicating major technological problems occurring during their resistance spot welding and laser welding. The paper contains some authors’ results on weldability of CP and TRIP steels.

15

Microstructural Features of Strain-Induced Martensitic Transformation in Medium-Mn Steels with Metastable Retained Austenite

Grajcar A., Kilarski A., Radwański K., Swadźba R.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 4

1673--1678

EN

The work addresses relationships between the microstructure evolution and mechanical properties of two thermomechanically processed bainitic steels containing 3 and 5% Mn. The steels contain blocky-type and interlath metastable retained austenite embeded between laths of bainitic ferrite. To monitor the transformation behaviour of retained austenite into strain-induced martensite tensile tests were interrupted at 5%, 10%, and rupture strain. The identification of retained austenite and strain-induced martensite was carried out using light microscopy (LM), scanning electron microscopy (SEM) equipped with EBSD (Electron Backscatter Diffraction) and transmission electron microscopy (TEM). The amount of retained austenite was determined by XRD. It was found that the increase of Mn addition from 3 to 5% detrimentally decreases a volume fraction of retained austenite, its carbon content, and ductility.

PL

W pracy przedstawiono zależności pomiędzy rozwojem mikrostruktury i własnościami mechanicznymi dwóch obrobionych cieplno-plastycznie stali bainitycznych zawierających 3 i 5% Mn. Stale zawierają blokowe ziarna i warstwy austenitu szczątkowego umieszczone pomiędzy listwami ferrytu bainitycznego. W celu monitorowania postępu przemiany austenitu szczątkowego w martenzyt odkształceniowy, próby rozciągania prowadzono do zerwania oraz przerywano przy odkształceniu 5 i 10%. Identyfikacji austenitu szczątkowego oraz martenzytu odkształceniowego dokonano przy użyciu mikroskopii swietlnej (LM), skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) z wykorzystaniem techniki EBSD (Electron Backscatter Diffraction), a także transmisyjnej mikroskopii elektronowej (TEM). Udział austenitu szczątkowego wyznaczono metodą rentgenowską. Stwierdzono, że wzrost zawartości Mn z 3 do 5% obniża udział austenitu szczątkowego, stężenie węgla w tej fazie, a także ciągliwość stali.

16

Ilościowy opis wpływu cykli cieplnych na strukturę blach cienkich ze stali wielofazowych AHSS wyżarzanych w procesie ciągłym

Radwański K., Kuziak R., Wrożyna A.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2013

|

T. 65, nr 1

47-49

PL

W pracy przeprowadzono ilościową i jakościową ocenę zmian struktury stali o wyjściowej strukturze wielofazowej po symulacjach ciągłego wyżarzania. Przeanalizowano szczegółowo możliwości zastosowania parametrów wyznaczanych w analizie EBSD do analizy stanu mikrostruktury stali wielofazowych, odkształconych na zimno o zróżnicowanym udziale fazy zrekrystalizowanej. Symulacje fizyczne cykli cieplnych wykonano przy użyciu dylatometru różnicując parametry wyżarzania. Badania struktury po tych próbach wykonano za pomocą wysokorozdzielczego mikroskopu skaningowego z wykorzystaniem detektorów SE i EBSD. Realizacja pracy pozwoliła na rozwój metodyki badawczej EBSD oraz określenie wpływu cykli cieplnych na strukturę odkształconej stali wielofazowej. Wyniki badań zostaną wykorzystane w opracowaniu technologii ciągłego wyżarzania stali.

EN

In this paper, the quantitative and qualitative evaluation of structural changes in steel with initial multi-phase structure after continuous annealing simulations was made. The possibilities of using parameters determined in the EBSD analysis for the analysis of microstructure of cold deformed multi-phase steels with diverse content of recrystallised phase were analysed in detail. The physical simulations of thermal cycles were made using a dilatometer by differentiating the annealing parameters. The structure investigations following these tests were made using high-resolution scanning microscope with SE and EBSD detectors. This paper allowed the EBSD research methodology to be developed and the impact of thermal cycles on structure of deformed multi-phase steel to be determined. The results of the investigations will be used for development of technology for continuous steel annealing.

17

Opracowanie podstaw przemysłowej technologii wytwarzania blach ze stali konstrukcyjnej wielofazowej z zastosowaniem metody półprzemysłowej symulacji

Żak A., Pidvysots'kyy V., Woźniak D., Palus R.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2012

|

T. 64, nr 1

146-153

PL

W artykule przedstawiono wyniki fizycznej symulacji półprzemysłowej walcowania blach ze stali konstrukcyjnej wielofazowej. Na podstawie uzyskanych wyników badań właściwości mechanicznych i mikrostruktury odwalcowanych blach opracowano wytyczne do przemysłowej technologii walcowania blach ze stali zawierającej 0,1% C, 1,5-2,0% Mn i zmiennej zawartości Ti i V pozwalające na uzyskanie blach o grubości 4 mm i 10 mm o wytrzymałości na rozciąganie wyższej od 900 MPa i wydłużeniu A5 powyżej 16%, co odpowiada maksymalnej wytrzymałości dostępnych komercyjnie taśm ze stali typu CP. Wysokie właściwości wytrzymałościowe blach są wynikiem wytworzenia drobnoziarnistej struktury bainityczno-ferrytycznej. Najlepszy zespół właściwości mechanicznych gotowego wyrobu uzyskano po walcowaniu z temperaturą końca walcowania około 920oC oraz po przyspieszonym chłodzeniu do temperatury 500?C i wytrzymaniu w tej temperaturze w czasie 1800 s.

EN

In this paper, the results of semi-industrial physical simulation of rolling multi-phase (CP) steel plates are presented. Based on the results of mechanical property and microstructure investigations, the guidelines on industrial technology for hot rolling of plates from steel containing (in %wt.) 0.1% C, 1.5-2.0 % Mn and variable contents of Ti and V was elaborated. This process allows manufacturing plates with thickness from 4 mm to 10 mm, tensile strength above 900 MPa and elongation A5 above 16 %, which corresponds to the maximum tensile strength of the currently commercially available strips from CP steels. High level of tensile strength is the result of fi ne-grained bainite-ferrite microstructure. The best combination of mechanical properties for the final product was achieved after hot rolling with end-of-rolling temperature of 920°C as well as after accelerated cooling to 500°C and holding at this temperature for 1800 s.

18

Numeryczny model przemian fazowych zachodzących w stali konstrukcyjnej wielofazowej

Zalecki W., Molenda R., Pietrzyk M.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2012

|

T. 64, nr 1

35-40

PL

Artykuł prezentuje wyniki prac wykonanych w ramach projektu badawczo rozwojowego nr N R07 0008 04 (nr IMŻ PR 0015) pt.: "Opracowanie podstaw przemysłowych technologii kształtowania struktury i właściwości wyrobów z metali i stopów z wykorzystaniem metod symulacji fizycznej i numerycznej", których celem było opracowanie numerycznego modelu przemian fazowych zachodzących w stali konstrukcyjnej wielofazowej. Opracowanie modelu poprzedziły badania dylatometryczne, których wyniki stanowiły podstawę obliczeń numerycznych. Opracowano modele numeryczne dla stali konstrukcyjnej wielofazowej nie poddawanej odkształceniu, a także odkształconej przy różnych temperaturach, tj. gwarantujących pełną rekrystalizację struktury odkształconego austenitu jak i jej powstrzymanie przed rozpoczęciem chłodzenia. Do identyfikacji parametrów modelu numerycznego wykorzystano metodę obliczeń odwrotnych.

EN

The paper presents results of research undertaken to develop the numerical model of phase transformations occurring in multi-phase (CP) steel. Dilatometric measurements were carried out prior to numerical model development. Numerical models were developed both for non-deformed and deformed at different temperatures multi-phase steel. Deformation of the steel was carried out above and below recrystallization temperature of austenite prior to cooling. The inverse method was applied for identification of numerical model parameters.

19

Kształtowanie mikrostruktury stali wielofazowych o podwyższonej zawartości Mn w procesie obróbki cieplno-plastycznej

Grajcar A.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2012

|

Vol. 79, nr 8

575--578

PL

W pracy wyznaczono krzywe naprężenie-odkształcenie w próbie wieloetapowego odkształcania na gorąco w warunkach zbliżonych do walcowania blach taśmowych ze stali z podwyższoną zawartością Mn i Al oraz mikrododatkiem Nb. Dokonano charakterystyki uzyskanych mikrostruktur wielofazowych zawierających od 14 do 17 % austenitu szczątkowego. Zidentyfikowano nowe typy morfologiczne bainitu.

EN

Stress-strain curves were determined in the present study using the multi-step hot deformation under conditions similar to hot strip rolling of steels containing increased Mn and Al contents and Nb microaddition as well. The characterization of obtained multiphase microstructures containing from 14 to 17 % of retained austenite was carried out. New morphological types of bainite were identified.

20

Aspects of applications for supporting dual-phase steel autobody parts

Evin E., Výboch J., Kmec J.

Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2011

|

z. 4/85

33--38

EN

Trends in the automotive industry are mainly focused on increasing safety, reducing fuel consumption, reduce emissions and increase comfort. The paper presents advantages of dual-phase steels and more phase in comparison with applications of microalloyed steels for structural parts of cars. Advantages of dual–phase applications and more phase steels for structural body parts are considered an aspect of safety, weight, fuel consumption and emissions compared with the possibilities of micro-alloyed steels. The proposed criteria allow engineers to optimize the choice of materials in terms of strength, stiffness, energy absorption capacity and minimizing emissions.

PL

Trendy w branży motoryzacyjnej koncentrują się głównie na zwiększeniu bezpieczeństwa, zmniejszeniu zużycia paliwa, ograniczeniu emisji i zwiększeniu komfortu. W pracy przedstawiono zalety stali dwufazowych stali wielofazowych w porównaniu do stali mikrostopowych wykorzystywanych w elementów konstrukcyjnych samochodów. Zalety wykorzystania stali dwufazowych w wielofazowych w elementach konstrukcyjnych pojazdów to przede wszystkim aspekty bezpieczeństwa takie jak: waga, zużycie paliwa i emisja spalin w porównaniu z możliwościami jakie dają stale mikrostopowe. Proponowane kryteria umożliwiają inżynierom optymalizację doboru materiałów pod względem wytrzymałości, sztywności, zdolności absorpcji energii i minimalizacji zanieczyszczeń.