A Model for Particle Dissolution and Precipitation in HSLA Steels

Abstract

Precipitation of carbonitrides has been studied in as-cast slabs of one Nb and one Nb and Ti containing HSLA steel. The precipitates have been quantified using LOM and TEM. The measured size and number distributions was then compared to model calculations of precipitate nucleation and growth using estimates of the cooling rates in the austenitic range (1490oC to 800oC) during casting. Both average size and number distributions could be modelled with good agreement using identical model parameters (except for individual diffusion coefficients for the participating species). The model is based on classic nucleation rate theory and a quasistationary approximation for growth of spherical particles. Local equilibrium is assumed at the phase boundary.

Cinética Da Dissolução De Precipitados Durante O Reaquecimento De Placas De Aço Microligado

“…Para esta análise foi considerado um aço microligado hipotético, comercialmente representativo, que apresenta a seguinte composição química: 0,11% C, 0,050% Nb, 0,016% Ti e 0,0043% N. Foram considerados três tamanhos de precipitado: médio (17 nm, conforme Borggren et al (3) para aço ao NbTi) e eutéticos (250 e 500 nm). (2)(3)(4) que o Nb apresenta forte tendência à segregação devido a seu alto índice de partição: o aço líquido interdendrítico apresenta teor desse elemento sete vezes superior à composição química nominal da liga. Essa distribuição irregular de precipitados provoca variações locais na eficácia dos precipitados em conter o crescimento de grão (o chamado efeito de Zener pinning) e na velocidade de sua dissolução durante o reaquecimento da placa.…”

“…A microestrutura das placas de aços ARBL produzidas por lingotamento contínuo apresenta precipitados de elementos microligantes com vários tamanhos, formatos e composições químicas ao longo da espessura do semi-produto. (2,3) No caso específico de um aço microligado ao NbTiV (2) foi verificado que 80% dos precipitados são esféricos e medem entre 1 nm e 150 nm; 10% são cúbicos, medindo entre 60 nm e 300 nm; e os restantes 10% apresentam formato de estrela ou asa, apresentando tamanhos entre 150 nm e 300 nm. A região interdendrítica apresenta maior concentração de precipitados, uma vez doi: 10.4322/tmm.2011.004 onde C i é a concentração de equilíbrio do soluto na interface precipitado/matriz, C m é a concentração de soluto na matriz e C o é a composição química nominal da liga.…”