Nano/ultrafine grained austenitic stainless steel through the formation and reversion of deformation-induced martensite: Mechanisms, microstructures, mechanical properties, and TRIP effect

Shirdel, Mohammad; Mirzadeh, Hamed; Parsa, Mohammad Habibi

doi:10.1016/j.matchar.2015.03.031

Cited by 128 publications

(62 citation statements)

References 59 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…As the world goes the strain concentrates in the austenite volumes which are next to previous location but completeness of phase transformation depends on the position of deformation temperature in relation to critical points of M s and M d (M s -start transformation temperature, M d -maximum deformation temperature, after that no transformation happens). In accordance with [1,3] the majority of TRIP steels has distinctive feature, M s < 273 K, and M d > RT. In [3] it has been shown that strain deformation increase and refinement structure to nano-and ultrafine grained state in metastable AISI 304L steel promotes martensite quantity increase and additional hardening, however, plasticity to fracture decreases.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 58%

“…In accordance with [1,3] the majority of TRIP steels has distinctive feature, M s < 273 K, and M d > RT. In [3] it has been shown that strain deformation increase and refinement structure to nano-and ultrafine grained state in metastable AISI 304L steel promotes martensite quantity increase and additional hardening, however, plasticity to fracture decreases.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 58%

See 1 more Smart Citation

Suppression of trip effect in metastable steel by electrical current

Stolyarov¹,

Klyatskina²,

Terentyev³

2016

LoM

View full text Add to dashboard Cite

The present work deals with the problem of a possible application of current in deformation processes. A literature survey has shown an existence of publications on the electroplastic effect in single-phase materials without phase transformations and the lack of works on a study of the current impact on the deformation behavior of materials undergoing a phase transformation. Therefore, the influence of current regimes (density and impulse duration) and current mode (direct, pulse or multiple-pulse) on the deformation behavior of TRIP steel in austenite-martensite and completely martensite states is studied. Methods of mechanical tests, X-ray diffraction analysis and scanning electron microscopy observations of fracture surfaces are used. In the absence of current the steel in austenite-martensite state displays a martensitic transformation during tension that leads to an excellent combination of mechanical properties -high ultimate tensile stress and preservation of the initial ductility. It is shown that in austenite-martensite state the shape of the stress-strain tension curve and the type of flow stress jumps caused by martensitic transformation and electroplastic effect depend on the current mode. Single current pulses exert practically no influence on the mechanical properties and deformation behavior in tension. The multiple-pulse and direct current cause a considerable thermal effect, decrease in the electroplastic effect and a suppression of the TRIP effect. As a result, both the ultimate tensile stress and elongation to failure decrease. The steel in martensite state displays no TRIP effect during tension with current due to the lack of a reverse transformation, and the elongation to failure sharply decreases. According to scanning electron microscopic observations, the failure mode of samples in both states, irrespective of current, corresponds to a mechanism of ductile cleavage or shear.Keywords: pulse current; deformation; fracture; phase transformation; tension; TRIP effect. Подавление трип эффекта в метастабильных сталях электрическим токомСтоляров В.В. Работа связана с проблемой возможного применения тока при деформационных процессах. Литературный ана-лиз продемонстрировал наличие статей по электропластическому эффекту в однофазных материалах без фазовых превращений и отсутствие работ по исследованию воздействия тока на деформационное поведение в материалах, испытывающих фазовое превращение. В этой связи, исследовано влияние режимов (плотности и длительности им-пульса) и моды электрического тока (постоянного, импульсного, многоимпульсного) на деформационное поведение при растяжении ТРИП стали в аустенитно-мартенситном и полностью мартенситном состояниях. Использованы методы механических испытаний, рентгеноструктурного анализа и фрактографических наблюдений изломов ме-тодом сканирующей электронной микроскопии. В отсутствие тока сталь в аустенитно-мартенситном состоянии при растяжении испытывает мартенситное превращение, что приводит к отличной комбинации механических свойств -высокой прочности и со...

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 58%

Section: Introductionmentioning

confidence: 58%

Suppression of trip effect in metastable steel by electrical current

Stolyarov¹,

Klyatskina²,

Terentyev³

2016

LoM

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Many authors studied the deformation induced martensites in austenitic [15][16][17][18][19][20][21][22] , duplex and lean duplex stainless steels [23][24] . Both ε-and α'-martensites can be observed by transmission electron microcopy (TEM) and quantified by X-ray diffraction (XRD).…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

“…It is worth noting that the Cr-rich precipitate produced by spinodal decomposition and the magnetic martensite produced by cold working are usually cited with the same symbol (α') [5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19][20][21][22][23][24] , but these are phases completely distinct. For this reason, in this paper, the Cr-rich precipitate produced by spinodal decomposition was called α 1 .…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Influence of Microstructure on the Corrosion Resistance of AISI 317L (UNS S31703)

et al. 2017

View full text Add to dashboard Cite

The AISI 317L stainless steel is an austenitic grade with at least 3%Mo. Recently, this steel has replaced AISI 316L in many applications in chemical and petrochemical industries, due to its higher pitting corrosion resistance. The microstructure of the hot rolled and annealed material studied in this work consists of austenitic grains and 4.0% of delta ferrite (δ) with elongated islands morphology. This microstructure was modified by three processes: cold rolling with 87% of reduction, aging at 450 o C for 400 h, and welding by gas tungsten arc welding (GTAW) process. The corrosion resistance was evaluated by anodic polarization tests (ASTM G-61) and critical pitting temperature tests (ASTM G-150). Cold rolling produced a microstructure consisting of elongated grains of austenite and martensite α', high dislocation density and the elongated islands of delta ferrite present in the annealed material. Welding produced a dendritic microstructure with 7.0% of delta ferrite and some σ precipitated in the ferrite. Finally, the aging at 450 o C for 400 h provoked the decomposition of ferrite. The results show that these microstructural changes affected the pitting corrosion resistance, as detected by ASTM G-61 and ASTM G-150 tests.

show abstract

“…Например, у деформированных аустенит-ных сталей 316L и AISI 301LN комбинация повышен-ных характеристик прочности и пластичности отмеча-ется соответственно после кратковременного (10 мин) отжига в температурном интервале 300-500 °С [17] и после отжига при 650 °С в течение 30 мин [18]. Для метастабильных аустенитных сталей, претерпевающих деформационное мартенситное γ→α'-превращение, улучшение комплекса механических свойств после на-грева до температур 600 °С и более связывают с разви-тием обратного α'→γ-превращения мартенсита дефор-мации и формированием субмикро-и нанокристалли-ческих аустенитных структур [19][20][21][22].…”

Section: Introductionunclassified

Nanostructuring Combined Frictional-Thermal Treatment of 12kh18n10t Austenic Steel

Макаров¹,

Скорынина²,

Волкова³

et al. 2016

Vektor nauki Tol'yattin. gos. univ.

View full text Add to dashboard Cite

НАНОСТРУКТУРИРУЮЩИЕ КОМБИНИРОВАННЫЕ ФРИКЦИОННО-ТЕРМИЧЕСКИЕ ОБРАБОТКИ АУСТЕНИТНОЙ СТАЛИ 12Х18Н10ТКлючевые слова: аустенитная нержавеющая сталь; фрикционная обработка; нанокристаллическая структура; мартенсит деформации; деформационно-термическая обработка.Аннотация: Коррозионностойкие аустенитные хромоникелевые стали обладают низкими прочностными свой-ствами, которые не могут быть улучшены термической обработкой. Использование фрикционной обработки в качестве финишной операции позволяет обеспечить повышенную износостойкость, эффективное деформацион-ное упрочнение и высокое качество обрабатываемой поверхности стали 12Х18Н10Т. При эксплуатации и на ста-дии технологических операций изделия из аустенитной стали могут быть подвержены термическому воздействию. В настоящей работе с использованием методов просвечивающей электронной микроскопии, рентгеноструктурно-го анализа и измерения микротвердости изучено влияние нагрева в диапазоне температур 100-750 °С на струк-турно-фазовое состояние и микротвердость стали 12Х18Н10Т, подвергнутой фрикционной обработке, а также рассмотрены возможности упрочнения метастабильной аустенитной стали комбинированными фрикционно-термическими обработками. Установлено, что при фрикционной обработке в поверхностном слое стали возникает 65 об. % α'-мартенсита деформации, а микротвердость возрастает до HV 0,025=690. Двухчасовой отжиг при 450 °С обеспечивает сохранение в структуре 60 об. % α'-фазы и дополнительное повышение твердости поверхно-сти до HV 0,025=900 за счет выделения из мартенсита деформации наноразмерных карбидов Cr 23 C 6 и упрочнения ими нано-и субмикрокристаллических мартенситно-аустенитных структур, сформированных в поверхностном слое стали фрикционной обработкой. В результате нагрева до 650 °С на поверхности стали образуется аустенит-ная субмикро-и нанокристаллическая структура с твердостью HV 0,025=630, превышающей исходную твердость аустенитной стали в закаленном состоянии почти в 3 раза. На основании полученных результатов предложены два режима наноструктурирующих комбинированных деформационно-термических обработок, которые включают фрикционную обработку и последующие отжиги при температурах 450 и 650 °С.

show abstract

Nano/ultrafine grained austenitic stainless steel through the formation and reversion of deformation-induced martensite: Mechanisms, microstructures, mechanical properties, and TRIP effect

Cited by 128 publications

References 59 publications

Suppression of trip effect in metastable steel by electrical current

Suppression of trip effect in metastable steel by electrical current

Influence of Microstructure on the Corrosion Resistance of AISI 317L (UNS S31703)

Nanostructuring Combined Frictional-Thermal Treatment of 12kh18n10t Austenic Steel

Contact Info

Product

Resources

About