Influence of Cold Rolling Reduction on Microstructure and Mechanical Properties of Twip Steel

Mi, Zhenli; Tang, Di; Dai, Yongjuan; Wang, H.Q.; Li, S.S.

doi:10.1016/s1006-7191(08)60008-3

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“…These results are consistent with those obtained by Bracke et al [13] (annealing temperature = 700ºC), even though the authors worked with a steel cold-rolled with 50% reduction of higher carbon content (Fe-22Mn-0.6C), but with lower concentrations of alloying elements (Mn, Si, Al, and Ni), i.e., when compared to the steel of present study [11]. In this direction, Mi et al [12] and Dini et al [14] used alloys of similar chemical composition (Fe-31Mn-3Al-3Si) and found the recrystallization temperature of 700ºC and 800°C, respectively, while the grain growth already occurred above 800°C. The model suggests that the high work hardening rate of TWIP steel is due to the interaction between gliding dislocation and twins, where the twins act as strong obstacles to the dislocation motion.…”

Section: Discussionsupporting

confidence: 92%

“…The increase of carbon content to 0.6% also implies the increase of strength, reaching values of tensile strength about 1,000 MPa [4,5,9,10]. In the present case, the carbon content is much lower, so the strength reaches around 700 MPa, also in agreement with Mi et al [12]. The reduction in grain size leads to increase in strength, but the total elongation decreases [4].…”

Section: Discussionsupporting

confidence: 91%

“…Comparing the results obtained with other in the literature, for the same range of Mn content, there is a similarity. For example, the work of Kim et al [5] and Mi et al [12]. The increase of carbon content to 0.6% also implies the increase of strength, reaching values of tensile strength about 1,000 MPa [4,5,9,10].…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 96%

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Modeling of work hardening behaviour of high Mn and low C polycristalline austenitic steel with twip effect

et al. 2010

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The steel of this work, 0.06C-25Mn-3Al-2Si-1Ni steel, presenting TWIP effect, was hot and cold rolled and then annealed at temperatures between 600 and 850ºC. The microstructure examination was focused in the recrystallization during annealing for different temperatures through optical and scanning electron microscopy. The volume fraction and recrystallized grain size measurements were performed. Tensile tests were conducted at room temperature. A polycrystalline model, based on micromechanics and working hardening theory, developed by Bouaziz et al., to predict the behavior of TWIP steels under different loading paths, was applied to the current steel. The results from the model are in good agreement with mechanical test and show a total elongation above 60%, uniform elongation up to 55% and a tensile strength greater than 600 MPa, which highlights the potential of this steel for its various applications, mainly automotive industry. The model parameters are discussed and their limitations are presented.

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Section: Discussionsupporting

confidence: 92%

Section: Discussionsupporting

confidence: 91%

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Modeling of work hardening behaviour of high Mn and low C polycristalline austenitic steel with twip effect

et al. 2010

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“…Comparando-se os resultados aqui obtidos com outros da literatura, para a mesma faixa de composição de Mn, verifica-se a similaridade. Por exemplo, os trabalhos de Kim et al (5) e Mi et al (13) O aumento do teor de carbono para 0,6% implica também no aumento de resistência, atingindo-se valores da ordem de 1.000 MPa. (4,5,9,10) No caso presente, o teor de carbono é muito mais baixo, por isso a resistência alcança 700 MPa, também em concordância com Mi et al (13) A redução no tamanho de grão austenítico leva ao incremento na resistência, porém o alongamento total diminui.…”

Section: Resultsunclassified

Modelo Físico Da Deformação E Encruamento Do Aço Twip Com Alto Teor De Manganês E Baixo Carbono

Santos¹,

Gonzalez²,

Spindola³

2010

TMM

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A pesquisa por aços que combinem altos valores de resistência mecânica e conformabilidade, além de um baixo peso específico, é uma constante na indústria siderúrgica atual. É neste contexto que surge o aço alto Mn, Si e Al capaz de apresentar o efeito TWIP (TWinning Induced Plasticity) devido à baixa energia de falha de empilhamento na estrutura cristalina deste material. No trabalho atual desenvolve-se um modelo físico do encruamento de um aço C-0,06; Mn-25; Al-3; Si-2; Ni-1, apresentando o efeito TWIP, que foi inicialmente laminado a quente, a frio e recozido em temperaturas entre 600°C e 850°C. A fração volumétrica e o tamanho de grão recristalizado foram medidos através de microscopia óptica e eletrônica de varredura (MEV). Para tal modelo foram utilizados resultados de ensaios de tração do material nas várias condições de recozimento. Um modelo considerando a liga policristalina e baseado no comportamento mecânico do aço sob carregamento em tração foi aplicado. Foram utilizadas equações constitutivas formuladas a partir da teoria da plasticidade. Os resultados do modelo mostraram boa compatibilidade com a curva de fluxo obtida no ensaio de tração. palavras-chave: Efeito TWIP; Recozimento; Modelagem matemática; Simulação. pHYsical Model oF deForMation and worK Hardening oF HigH Manganeese and low carbon twip steel abstract The new concepts for building automotive structures with impact resistance, formability, and low specific weight lead to increase in the research for materials with high strength and toughness, combined with low density. The TWIP steel (Twinning Induced Plasticity) can meet these needs and therefore it is essential its development. The material of this work, 0.06C-25Mn-3Al-2Si-1Ni steel, with TWIP effect, was hot and cold rolled and then annealed at temperatures between 600°C and 850°C. The microstructural examination was focused in the recrystallization during annealing for different temperatures through optical and scanning electron microscopy (SEM). For mechanical evaluation tensile tests were performed. A polycrystalline model, based on micromechanics and working hardening theory, developed by Bouaziz et al., to predict the behavior of TWIP steels under tensile tests was applied to current steel. The results from the model are in good agreement.

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“…Quando o material é deformado, no ensaio de tração, as maclas de deformação aparecem dentro dos grãos e aumentam durante a deformação. (2,9) Esse processo é responsável pelo aumento da ductilidade do material. Isso porque, com o aumento da temperatura, maior será a fração de grãos recristalizados, o que disponibiliza mais locais para a formação das referidas maclas.…”

Section: Propriedades Mecânicasunclassified

CARACTERÍSTICAS DO ENCRUAMENTO DO AÇO TWIP ALTO Mn E BAIXO CARBONO LAMINADO A FRIO E RECOZIDO

Duarte¹,

Ribeiro²,

Dutra³

et al. 2010

TMM

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ResumoExiste uma atual necessidade da indústria automobilística por materiais que combinem alta conformabilidade, alta resistência mecânica e baixo peso específico a fim de diminuir o consumo de combustíveis e aumentar a segurança dos passageiros. É neste contexto que surge o aço TWIP (TWinning Induced Plasticity), um aço de alto teor de manganês contendo silício e alumínio (2% a 4%) em sua composição. Sua principal característica é a formação de maclas sob ação de uma tensão. No presente trabalho, investiga-se como as características do encruamento de um aço C-0,06; Mn-25; Al-3; Si-2; Ni-1, com efeito TWIP, laminado a quente e a frio e recozido a temperaturas variáveis entre 600°C e 850°C, influencia as suas propriedades mecânicas. Tal investigação consistiu na obtenção de micrografias ópticas e eletrônicas de varredura (MEV) e na avaliação do tamanho de grão e da fração volumétrica dos grãos recristalizados. Para complementação, foram realizados ensaios de tração. O estudo do encruamento teve a abordagem de Hollomon associada com o critério de Considère. A amostra recozida a 850°C apresenta um expoente de encruamento de 0,55, alongamento total de 66% e limite resistência de 700 MPa. palavras-chave: Efeito TWIP; Laminação a frio; Recristalização; Encruamento. BEhAvIOuR In ThE STRAIn hARDEnInG OF hIGh mn AnD LOw CARBOn TwIp STEEL COLD ROLLInG AnD AnnEALInG AbstractThere is a current need for the automotive industry for materials that combine high formability, high strength and low specific weight in order to reduce fuel consumption and increase passenger safety. In this context, appears the TWIP steel (TWinning Induced Plasticity), defined as a steel with high content of manganese and, yet, silicon and aluminum (2% to 4%) in its composition. Its main feature is the formation of twining under stress. In this study, it was investigated how the characteristics of hardening work of the steel C-0,06, Mn-25, Al-3, Si-2, Ni-1, with TWIP effect, hot and cold rolling and annealing at temperatures varying between 600°C and 850°C, influences their mechanical properties. This research used optical micrography and scanning electron microscopy (SEM) for assessment of grain size and volume fraction of recrystallized grains. To complement this study, tensile tests were performed. The hardening work study uses the approach of Hollomon associated with the Considère criterion. The sample annealing to 850°C shows a work hardening exponent of 0.55, 66% of total elongation and maximum strength of 700 MPa.

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Influence of Cold Rolling Reduction on Microstructure and Mechanical Properties of Twip Steel

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Modeling of work hardening behaviour of high Mn and low C polycristalline austenitic steel with twip effect

Modeling of work hardening behaviour of high Mn and low C polycristalline austenitic steel with twip effect

Modelo Físico Da Deformação E Encruamento Do Aço Twip Com Alto Teor De Manganês E Baixo Carbono

CARACTERÍSTICAS DO ENCRUAMENTO DO AÇO TWIP ALTO Mn E BAIXO CARBONO LAMINADO A FRIO E RECOZIDO

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