Structural studies of carbon steel powders subjected to ball milling

• Autorzy: Oleszak, D. , Janczewski, A. , Kulik, T. , Grabias, A.
• Konferencja: Advanced Materials and Technologies, AMT'2004 : XVII Physical Metallurgy and Materials Science Conference (XVII; 20-24.06.2004; Łódź, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The structural and phase transformations in carbon steel powders subjected to ball milling were studied. Optical microscopy observations showed that the mean size of the milled powders was below 10 žm. The ball milling process of two different carbon steel powders, containing 0.1 and 1.1 % C, led to the dissolution of cementite and formation of nanoferrite, characterized by crystallite size and lattice strain of about 10 nm and 0.5%, respectively. There was no significant difference in the behaviour of these two steel powders subjected to ball milling. For high carbon steel (1.1 % C) Mössbauer spectroscopy revealed the formation of highly distorted ferrite with residual 3% of Fe3C after 100 h of processing. DSC studies showed one exothermic effect attributed to the decrease of lattice strain and increase of crystallite size and one endothermic effect associated probably with cementite precipitation.

PL

Zbadano przemiany strukturalne i fazowe w proszkach stali węglowych poddanych mieleniu w młynku kulowym. Obserwacje przeprowadzone w mikroskopie optycznym wykazały, że średni rozmiar cząstek proszku wynosił po mieleniu poniżej 10 mikrometrów. Proces mielenia proszków stali zawierających 0.1 i 1.1 % C prowadził do rozpadu cementytu i tworzenia się nanoferrytu charakteryzującego się średnimi rozmiarami krystalitów ok. 10 nm i odkształceniami sieciowymi rzędu 0.5%. W przypadku stali wysokowęglowej badania mossbauerowskie wykazały obecność w strukturze po 100 h mielenia odkształconego ferrytu, z 3% pozostałością cementytu. Badania kalorymetyryczne ujawniły efekt egzotermiczny przypisany zanikowi odkształceń sieciowych i rozrostowi krystalitów oraz efekt endotermiczny związany prawdopodobnie z wydzielaniem się cementytu.

Słowa kluczowe

PL

przemiana fazowa; struktura; proszek metalowy; stal węglowa; mielenie

• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2004
• Tom: R. XXV, nr 3
• Strony: 536-539
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Oleszak, D.

• Materials Science and Engineering, Warsaw University of Technology, Warsaw

autor

Janczewski, A.

• Materials Science and Engineering, Warsaw University of Technology, Warsaw

autor

Kulik, T.

• Materials Science and Engineering, Warsaw University of Technology, Warsaw

autor

Grabias, A.

• Institute of Electronic Materials Technology, Warsaw

Bibliografia

• [1] Liu Z.G., Hao X.J., Masuyama K., Tsuchiya K., Umemoto M., Hao S.M.: Nanocrystal formation in a bali milled eutectoid steel. Scripta mater. 44 (2001) 1775-1779
• [2] Umemoto M., Liu Z.G., Xu Y., Tsuchiya K.: Formation of nanocrystalline ferrite in Fe-0.89C spheroidite by bali milling.Mater. Sci. Forum 386-388 (2002) 323-328.
• [3] Williamson G.K., Hali W.H.: X-ray line broadening from filed aluminium and wolfram. Acta Metallurgica l (1953) 22-31.
• [4] Gavriljuk V.G.: Decomposition of cementite in pearlitic steel due to plastic deformation. Mat.Sci.Eng. A 345 (2003) 81-89.