Study and modelling of the influence of second phase particles on the austenite grain growth in a niobium microalloyed steel

Martín, David San; Caballero, Francisca G.; Capdevila, Carlos; García-de-Andrés, C.

doi:10.3989/revmetalm.2006.v42.i2.13

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“…Estos elementos de aleación presentan una alta afinidad para formar carburos, y un producto de solubilidad elevado. Esto significa que los carburos precipitan de manera muy dispersa durante la austenización y actúan de manera muy eficiente sobre el control del tamaño de grano austenítico (Fossaert et al, 1995;San Martín et al, 2006;Yang y Bhadhesia, 2009). Los carburos actúan como elementos inhibidores del crecimiento del tamaño de grano (Gladman, 1966), originando granos finos durante la austenización y aumentando, por lo tanto, la dureza del acero.…”

Section: Introductionunclassified

Influencia de la transformación austenita-martensita en la estabilidad dimensional de un nuevo acero para herramientas aleado con niobio (0,08%) y vanadio (0,12%)

Ortega¹,

Candela²,

Martínez³

et al. 2014

REVMETAL

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Influencia de la transformación austenita-martensita en la estabilidad dimensional de un nuevo acero para herramientas aleado con niobio (0,08%) y vanadio (0,12%) RESUMEN: Se ha estudiado la influencia de la transformación de austenita a martensita en la estabilidad dimensional de un acero experimental para herramientas aleado con niobio (0,08% en peso) y vanadio (0,12% en peso). La estabilidad dimensional del acero experimental fue comparada con la de un acero comercial antes y después de ser sometidos, ambos aceros, a dos tratamientos térmicos diferentes. Los tratamientos térmicos consistieron en un calentamiento y mantenimiento durante una hora a temperaturas de 860 °C (T1) y 900 °C (T2) y un enfriamiento final en horno con nitrógeno (N 2 ) a 1 atmósfera de presión. Inicialmente, se determinaron las composiciones del acero experimental y comercial, mediante técnica de luminiscencia (GDL), y las temperaturas de transformación Ac 1 y Ac 3 del acero experimental, mediante ensayos dilatométricos, para seleccionar las temperaturas de austenización de los tratamientos T1 y T2. Posteriormente, tras medir la dureza de ambos aceros, se caracterizó la microestructura de los dos aceros mediante técnicas de Difracción de Rayos X (XRD) y metalografía óptica, antes y después de los tratamientos térmicos T1 y T2. Por último, se realizaron los análisis de estabilidad dimensional longitudinal y angular por medio de las medidas de las probetas anulares de los aceros comercial y experimental. Los resultados obtenidos tras haber realizado un contraste de hipótesis mostraron que la variación relativa longitudinal máxima calculada para el acero experimental fue del 0,2% y su variación relativa angular no fue significativa.PALABRAS CLAVE: Aceros de herramientas; Austenita; Estabilidad dimensional; Martensita; Niobio; Transformaciones de fase; Vanadio Citation / Cómo citar este artículo: Conejero G., Candela, N., Pichel, M., Barea Del Cerro, R., Carsí, M. (2014) "Influencia de la transformación austenita-martensita en la estabilidad dimensional de un nuevo acero para herramientas aleado con niobio (0,08%) y vanadio (0,12%)". Rev. Metal. 50(3): e018. doi: http://dx.doi.org/10.3989/ revmetalm.018. (0.08% wt.) and vanadium (0.12% wt.). Austenite-martensite transformation influence on the dimensional stability of a new experimental tool steel alloyed with niobium (0.08% wt.) and vanadium (0.12% wt.) has been studied. The dimensional stability of this new steel was compared with the dimensional stability of commercial steel, after and before two thermal treatments, T1 (860 °C) and T2 (900 °C). The thermal treatments consisted on heating and cooling, at 1 atmosphere of pressure, in N 2 atmosphere furnace, fol lowing by heating in a conventional furnace at 180 °C during 1 hour. Initially, the experimental steel composition and Ac 1 and Ac 3 transformation temperatures were determined by glow-discharge luminescence (GDL) and dilatometric tests, respectively, in order to select the austenization temperatures of T1 and T2 treatments. After ha...

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Influencia de la transformación austenita-martensita en la estabilidad dimensional de un nuevo acero para herramientas aleado con niobio (0,08%) y vanadio (0,12%)

Ortega¹,

Candela²,

Martínez³

et al. 2014

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“…embargo, no está claro cuál de los dos efectos (particle pinning o solute drag) será más efectivo para retener el grano ferrítico. Para un acero microaleado convencional, conocer y poder predecir el tamaño de grano austenítico cuando va a ser sometido a procesos térmicos y termomecánicos es fundamental para predecir la microestructura y las propiedades mecá-nicas finales [15] . Sin embargo, cuando se parte de polvo microaleado por molienda de alta energía, las propiedades del producto final dependerán de su consolidación y de cómo evoluciona primero el grano ferrí-tico y posteriormente el grano austenítico.…”

unclassified

Estudio de la estabilidad térmica de polvo de hierro nanoestructurado en función del tipo de refuerzo (Nb, NbC) y de su contenido

Fuentes-Pacheco¹,

Campos²,

Torralba³

2011

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En aceros estructurales, la reducción del tamaño de grano es el único mecanismo que permite un aumento significativo tanto de la resistencia como de la tenacidad del material [1] . Este concepto ha sido utilizado con éxito en los aceros microaleados [2] , en los que la combinación de tratamientos termomecánicos (ciclos sucesivos de deformación y recristalización de la austenita) con la presencia de elementos de microaleación (EMAs), proporciona un tamaño medio de grano ferrítico típicamente de 10 µm, y un tamaño mínimo alcanzable comercialmente de alrededor de 1 µm [3] . Los elementos de microaleación (Nb, Ti, V) son elementos formadores de carburos/nitruros que precipitan uniformemente en la microestructura dificultando el crecimiento de grano y modificando las condiciones de recristalización de la austenita.Los aceros microaleados no se han desarrollado mediante técnicas pulvimetalúrgicas debido a ciertas dificultades técnicas, como son la imposibilidad de realizar tratamientos termomecánicos durante un ResumenEn los aceros estructurales, una estrategia efectiva para incrementar tanto la resistencia como la tenacidad es disminuir el tamaño de grano, tal y como ponen de manifiesto los aceros microaleados. Para retrasar e incluso inhibir el crecimiento de grano existen dos mecanismos básicos: la presencia de partículas de una segunda fase ("particle pinning") y la presencia de elementos en solución sólida substitucional ("solute drag"). El efecto de la presencia de NbC para inhibir el crecimiento del grano asutenítico está más que demostrado. Sin embargo, no está claro cuál de los dos mecanismos (particle pinning o solute drag) es el más efectivo para retener el grano ferrítico. Para comprobarlo se han preparado polvos de hierro nanoestructurado mediante aleación mecánica, reforzados bien con niobio, bien con NbC. El presente trabajo tiene como objetivo estudiar la estabilidad térmica de la ferrita de dichos polvos en función del tipo de refuerzo (Nb en forma elemental o NbC) y de su contenido. Palabras claveNiobio; Aleación mecánica; Aceros microaleados sinterizados; Estabilidad térmica; Polvo nanoestructurado; Crecimiento de grano ferrítico. Thermal stability of nanostructured iron powder as a function of amount and nature of reinforcement (Nb or NbC) AbstractIn structural steels, an effective strategy to succeed in increasing both strength and toughness is the grain refining, like in microalloyed steels. To delay or even inhibit the grain growth there are two basic mechanisms: particle pinning and solute drag. The effect of the presence of small particles of NbC to inhibit the austenitic grain growth is well known. However, it is not so clear which mechanism will be more effective to delay ferritic grain growth. In order to confirm it, nanostructured iron powders reinforced with Nb and NbC have been prepared by mechanical alloying. The main objective of this work is, therefore, to study the thermal stability of the nanostructured powder as a function of the reinforce type (elemental Nb or NbC) and its conte...

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Study and modelling of the influence of second phase particles on the austenite grain growth in a niobium microalloyed steel

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Influencia de la transformación austenita-martensita en la estabilidad dimensional de un nuevo acero para herramientas aleado con niobio (0,08%) y vanadio (0,12%)

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Estudio de la estabilidad térmica de polvo de hierro nanoestructurado en función del tipo de refuerzo (Nb, NbC) y de su contenido

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