Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Эволюция микроструктуры и механическое поведение непрерывно охлажденной низколегированной бейнитной стали

J N Mohapatra, Satish Kumar Dabbiru, G Balachandran

Аннотация


Исследовано влияние непрерывного охлаждения на развитие процесса бейнитного превращения и механические свойства низкоуглеродистой (0,17 % С) стали, легированной 1,73 % Mn, 1,35 % Si и микродобавками 0,02 % Nb, 0,04 % Ti. Проведены микроструктурный и фазовый анализы при различных режимах непрерывного охлаждения. Описано деформационное упрочнение стали в разных состояниях с использованием уравнения Холломона и модифицированной модели Круссара-Жауля. Проведена аустенитизация стали при температурах межкритической области и выше А3 между 790 и 900° C длительностью 5 и 30 мин с последующим непрерывным охлаждением для формирования преимущественно бейнитной микроструктуры, позволяющей достичь сверхвысокой прочности (1100 МПа) при высокой пластичности (20 %). Показано, что наиболее длительное время аустенитизации (30 мин) способствует повышению прочности и пластичности сталей.

Ключевые слова


низколегированная сталь; бейнитное превращение при непрерывном охлаждении; микроструктура; сверхвысокая прочность и высокая пластичность

Полный текст:

PDF

Литература


Jacques P. J., Delannay F., Ladriиre J. On the influence of interactions between phases on the mechanical stability of retained austenite in transformation-induced plasticity multiphase steels // Metall. Mater. Trans. A. 2001. V. A32. P. 2759 – 2768. DOI: 10.1007/s11661-001-1027-4

Caballero F. G., Bhadeshia H. K. D. H., Mawella K. J. A. et al. Design of novel high strength bainitic steels: Part 2 // Mater. Sci. Technol. 2001. V. 17, Is. 5. P. 517 – 522. DOI: 10.1179/026708301101510357

Gomez G., Perez T., Bhadeshia H. K. D. H. Strong bainitic steels by continuous cooling transformation / In: New Developments on Metallurgy and Applications of High Strength Steels. Buenos Aires, 2008, Argentina. P. 1 – 12.

Gomez G., Perez T., Bhadeshia H. K. D. H. Air cooled bainitic steels for strong, seamless pipes. Part 1 — alloy design, kinetics and microstructure // Mater. Sci. Technol. 2009. V. 25, Is. 12. P. 1501 – 1507. DOI: 10.1179/174328408X388130

Cabellero F. G., Capedevila C., Chao J. et al. The microstructure of continuously cooled tough bainitic steels / In: 2nd International Conference of Super-High Strength Steels. 2010, Oct. 17 – 20. Peschiera del Garda, Verona, Italy.

Das S., Kundu S., Haldar A. Development of continuously cooled high strength bainitic steel through microstructural engineering at Tata Steel // Mat. Sci. Forum. 2012. V. 702 – 703. P. 939 – 942. DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.702- 703.939

Keul C., Wirthsn V., Bleck W. New bainitic steels for forgings // Archiv. Civ. Mech. Eng. 2012. V. 12. P. 119 – 125. DOI: 10.1016/j.acme.2012.04.012

Kapito A., Stumpf W., Papo M. J. The role of alloying elements in bainitic rail steels // J. South. Afr. Inst. Min. Metall. 2013. V. 113. P. 67 – 72.

Roelofs H., Hasler S., Urlau U. et al. Continuously cooled bainitic steel HSXвZ12: one decade of experience / In: 4th Int. Conf. in Steels in Cars and Trucks, SCT-Braunschweig 15 – 19 June, 2014. P. 1 – 8.

Das S., Haldar A. Continuously cooled ultrafine bainitic steel with excellent strength–elongation combination // Metall. Mater. Trans. A. 2014. V. A45. P. 1844 – 1854. DOI: 10.1007/s11661-013-2173-1

Buchmayr B. Critical Assessment 22: bainitic forging steels // Mater. Sci. Technol. 2016. V. 32, Is. 6. P. 517 – 522. DOI: 10.1080/02670836.2015.1114272

Das S., Sinha S., Lodh A. et al. Hot-rolled and continuously cooled bainitic steel with good strength — elongation combination // Materials Science and Technology. 2017. V. 33, Is. 8. P. 1026 – 1037. DOI: 10.1080/02670836.2016.1268663

Koptseva N. V., Chukin D. M., Gushchina M. S. Structural-phase transformations during continuous cooling of medium-carbon high-strength steels with different content of molybdenum and niobium // Materials Science. Non-Equilibrium Phase Transformations. 2017. V. 3, Is. 3. P. 78 – 81.

Silveira A. C. F., Bevilaqua W. L., Dias V. W., De Castro P. J. Influence of hot forging parameters on a low carbon continuous cooling bainitic steel microstructure // Metals. 2020. V. 10. 601. DOI: 10.3390/met10050601

Chen X., Wang F., Li C., Zhang J. Dynamic continuous cooling transformation, microstructure, and mechanical properties of medium-carbon carbide-free bainitic steel // High Temp. Mater. Process. 2020. V. 39. P. 304 – 316. DOI: 10.1515/htmp-2020 – 0051

Mohapatra J. N., Dabbiru S. K., Balachandran G. Development of ultra-high strength steel with a versatile range of properties by single stage quench partitioning process // Trans. Indian Inst. Met. 2023. V. 76. P. 1905 – 1913. DOI: 10.1007/s12666-023-02901-9

Samuel F. H. Tensile stress–strain analysis of dual-phase structures in an Mn – Cr – Si steel // Mater. Sci. Eng. 1987. V. 92. P. L1 – L4. DOI: 10.1016/0025-5416(87)90179-0




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2024.4.49-58

© Издательский дом «Фолиум», 1998–2024