Stability of retained austenite in multi-phase microstructure during austempering and its effect on the ductility of a low carbon steel

Xie, Z.J.; Ren, Ying; Zhou, Wenda; Yang, Jer−Ren; Chen, Shang; Misra, R.D.K.

doi:10.1016/j.msea.2014.02.059

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“…In addition, their mechanical properties are summarized in Table 4. In TRIP steels, it is known that not only the volume fraction of RA, but also its transformation stability plays an important role in determining the global mechanical properties (Furnemont et al, 2002;Ahn et al, 2010;Xiong et al, 2013;Xie et al, 2014). In fact, similar behaviour has also been reported (De Diego-Calderón et al, 2014;De Knijf et al, 2014a) in Q&P steels.…”

Section: Influence Of Qtmentioning

confidence: 56%

Effect of Q&P parameters on microstructure development and mechanical behaviour of Q&P steels

Diego-Calderón¹,

Knijf²,

Molina-Aldareguia³

et al. 2015

REVMETAL

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Steel with a nominal composition of 0.25C-1.5Si-3Mn-0.023Al (mass %) was subjected to Quenching and Partitioning (Q&P) with varying parameters (quenching temperature, partitioning temperature and partitioning time) resulting in formation of multi-phase microstructure, which was thoroughly studied using X-ray (XRD) and Electron Backscatter Diffraction (EBSD). Mechanical properties of the Q&P steel were measured by tensile tests. Plastic deformation of Q&P steel at micro-scale was investigated by in situ tensile testing and digital image correlation analysis. The effect of Q&P parameters on the microstructure (phase composition, size and volume fraction of micro constituents, texture and carbon content in retained austenite) is discussed. After analyzing the mechanical properties, plastic deformation at the micro-scale and the microstructure, it is shown that the strain partitioning between phases strongly depends on the microstructure of the Q&P steel, which, in turn, can be tuned via manipulation with Q&P parameters. RESUMEN: Efecto de los parámetros de procesado en el desarrollo microestructural y en las propiedades mecánicas en aceros Q&P.Con el objetivo de evaluar el efecto de los parámetros de procesado en un acero con una composición nominal de 0,25C-1,5Si-3Mn-0,023Al (% masa), éste ha sido sometido a un tratamiento térmico denominado "Quenching and Partitioning" (Q&P), en el que se han variado la temperatura de "quenching", la temperatura de "partitioning" y el tiempo de "partitioning". Como resultado se ha obtenido una microestructura multifásica, la cual ha sido analizada en detalle utilizando difracción de rayos-X (XRD) y de electrones retrodispersados (EBSD). Asimismo, se han medido las propiedades mecánicas de los aceros Q&P mediante ensayos de tracción. La deformación plástica de los aceros Q&P a nivel micrométrico ha sido estudiada mediante ensayos "in situ" en el microscopio electrónico de barrido y la posterior aplicación de la técnica de correlación digital de imágenes. Se ha determinado el efecto de los parámetros de procesado en la microestructura (composición de fases, tamaño y fracción en volumen de los distintos micro constituyentes, textura y contenido en carbono en la austenita retenida). Una vez se han relacionado las propiedades mecánicas, la deformación plástica a nivel micrométrico y la microestructura, se concluye que la partición de la deformación entre fases depende en gran medida de la propia microestructura del acero Q&P, que a su vez puede ser ajustada a través de la manipulación de los parámetros de procesado.

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Section: Influence Of Qtmentioning

confidence: 56%

Effect of Q&P parameters on microstructure development and mechanical behaviour of Q&P steels

Diego-Calderón¹,

Knijf²,

Molina-Aldareguia³

et al. 2015

REVMETAL

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“…Assim como em [3,6], com intuito de obter microestrutura refinada, pré-tempera foi aplicada antes da austêmpera interrompida (tratamento istotérmico de bainitização). As micrografias obtidas estão representadas nas figuras 1, 2, 3, 4 e 5.…”

Section: Resultsunclassified

“…Em um aço multiconstituído comum, a bainita e a martensita, normalmente, contribuem para a resistência mecânica, já a ferrita modifica a taxa de encruamento durante o estágio inicial do escoamento, desta forma a ductilidade é melhorada. As contribuições de diversas fases/constituintes resultam em propriedades mecânicas superiores [3]. Em aços TRIP (transformation induced-plasticity) tradicionais, a microestrutura multiconstituída é obtida por recozimento na região de dual-phase (austenita e ferrita), enquanto a austenita retida é conseguida pelo processo de austêmpera de um estágio; tratamento isotérmico na região de transformação bainítica [3].…”

Section: Introductionunclassified

“…As contribuições de diversas fases/constituintes resultam em propriedades mecânicas superiores [3]. Em aços TRIP (transformation induced-plasticity) tradicionais, a microestrutura multiconstituída é obtida por recozimento na região de dual-phase (austenita e ferrita), enquanto a austenita retida é conseguida pelo processo de austêmpera de um estágio; tratamento isotérmico na região de transformação bainítica [3]. Resistência à abrasão de materiais metálicos depende da dureza, tamanho, forma e quantidade de componentes microestruturais duros e suas distribuições na matriz do material.…”

Section: Introductionunclassified

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Obtenção De Microestrutura Multiconstituída Em Um Aço Baixa-Liga a Partir De Tratamento Isotérmico De Transformação Bainítica

Gomes¹,

Vieira²,

Pinheiro³

2017

Anais Do Congresso Anual Da ABM

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ResumoAços resistentes ao desgaste são amplamente aplicados em partes estruturais que exigem propriedades como resistência mecânica, tenacidade e resistência ao desgaste abrasivo. O presente trabalho foi realizado devido à necessidade de desenvolvimento de materiais necessários para minimizar os efeitos causados pelo desgaste abrasivo. Os objetivos são: obter microestrutura multiconstituída (ferrita, bainita, martensita e austenita retida) por meio de tratamentos térmicos; e compará-la a microestrutura martensítica revenida. O aço estudado possui a seguinte composição química 0,26%C-1,13%Mn-0,92%Si-0,72%Cr-0,29%Mo-0,18%Ni-0,17%Cu. Conduziu-se os tratamentos térmicos na sequência apresentada: recozimento subcrítico a 700°C, têmpera em óleo (temperatura de austenitização 940°C) e tratamento isotérmico de transformação bainítica (temperatura de austenitização de 820, 860, 900 e 940°C) ou recozimento subcrítico a 700°C seguido de têmpera/revenimento (940°C e resfriamento em água/250°C por 2 horas). Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) foi empregada para se avaliar a microestrutura do aço. Dureza Rockwell C foi utilizada com intuito de comparar a dureza das diversas microestruturas obtidas. Constatou-se que com a diminuição da temperatura de austenitização houve decréscimo do valor de dureza; e as amostras temperadas e revenidas demonstraram dureza média maior que as amostras que passaram por tratamento isotérmico de bainitização. A microestrutura multiconstituída foi obtida. Palavras-chave: Austenita retida; Microestrutura multiconstituída; Têmpera e revenimento; Desgaste abrasivo. ACHIVEMENT OF MULTIPHASE MICROSTRUCTURE IN A LOW-ALLOY STEEL BY BAINITIC TRANSFORMATION ISOTHERMAL TREATMENT AbstractWear resistant steels are widely employed on structural components that require properties as tensile strength, toughness and abrasive wear resistance. This work was carried to develop materials to minimize the effects caused by abrasive wear. It aims to: get multiphase microstructure (ferrite, bainite, martensite and retained austenite) by heat treatment; and compare it to tempered martensitic microstructure. The steel has the following chemical composition 0.26C-1.13Mn-0.92Si-0.72Cr-0.29Mo-0.18Ni-0.17Cu (%w). Heat treatments were executed in the following sequence: subcritical annealing at 700°C, quenching in oil (940°C) and isothermal treatment bainitic transformation (austenitizing temperature of 820, 860, 900 and 940°C) or subcritical annealing at 700°C followed by quenching / tempering (940°C and cooling in water / 250°C for 2 hours). Scanning Electron Microscopy (SEM) was used to evaluate the microstructure of the steel. Rockwell C hardness was used in order to compare the hardness of different microstructures obtained. It was found that with decreasing of the intercritical temperature the hardness value declined; and quenched and tempered samples showed an average hardness similar to those found for samples heated isothermally with intercritical temperature of 940°C hardness average values. The employed heat tr...

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“…In contrast, abundant atom probe investigations found that a phase separation in the steel matrix into Fe-rich α and Cr-rich α′ phases occurs during the aging at intermediate temperature, which is considered to increase the strength but decrease the ductility and toughness [20,21]. Additionally, partial reversion from martensite to austenite also takes place during the aging treatment and this so-called reverted austenite has a strong influence on the mechanical properties [9,[22][23][24].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

A new 1.9GPa maraging stainless steel strengthened by multiple precipitating species

Yan

Cotton

et al. 2015

Materials & Design

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Stability of retained austenite in multi-phase microstructure during austempering and its effect on the ductility of a low carbon steel

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Effect of Q&P parameters on microstructure development and mechanical behaviour of Q&P steels

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