Thermodynamics, Structure and Concentration of Carbide-Free Bainite in Manganese-Silicon Steels During Its Formation

Abstract

АннотацияЗадачей исследования являлась проверка гипотезы Бхадешиа о тетрагональности кристаллической решетки α'-фазы, т.е. феррита в бескарбидном бейните, а также сравнение результатов термодинамического расчета концентрации углерода в α'-фазе и остаточном аустените с экспериментальными результатами. Цель работы: выяснить закономерности формирования, структуру, кинетику образования и поведение углерода при образовании бескарбидного бейнита в стали, содержащей мас. %: 0,98 С, 1,52 Si, 1,91 Mn, 1,44 Cr, 0,11% V. Новизна работы помимо установления ряда закономерностей, в том числе слабой тетрагональности α'-фазы, заключается в установлении причины резкого различия между рассчитанными для тетрагонального феррита и наблюдаемыми концентрациями углерода. Авторы делают предположение о существовании внутри кристаллов α'-фазы тонких пластин Fe 16 C 2 , образовавшихся в ходе спинодального распада α-фазы и потерявших когерентную связь с низкоуглеродистыми образованиями, а потом ставшими «невидимыми» при дифракции рентгеновских лучей вследствие малой толщины этих пластин, поскольку дифракционный максимум оказывается размытым и фактически сливается с фоном. Результаты. В ходе бейнитного превращения, которое начинается как бездиффузионное, содержание углерода в α'-фазе снижается, по-видимому, вследствие диффузионного перехода углерода из α'-фазы в γ-фазу. После 10 ч распада при 300°С, когда количество α'-фазы достигает 41%, содержание углерода в α'-фазе снижается до 0,26%. После двадцатичасовой выдержки содержание углерода в феррите падает до 0,16%, а количество α'-феррита увеличивается до 54%. Наконец, после выдержки 30 ч содержание углерода уменьшается до 0,1%, а количество α'-фазы возрастает до 83%. Практическая значимость заключается в получении новой теоретической и экспериментальной информации, необходимой для понимания особенностей и невыясненных процессов в сталях с бескарбидным бейнитом, важных для разработки новых сталей этого класса и режимов термической обработки их.Ключевые слова: высокоуглеродистая марганец-кремнистая сталь, низкотемпературное бейнитное превращение, структура, бескарбидный бейнит, тетрагональность кристаллической решетки.

Development of the heat treatment mode for TRIP steel additionally alloyed with aluminium

“…The average length of the rails is 26 microns, the distance between the rails is 0.8 microns. The data obtained correlate with the conclusions obtained in the study [26].…”