بررسی تحولات فازی و ریزساختارها در یک فولاد میکروآلیاژی حاوی Tiو Nb به روش های دیلاتومتری و متالوگرافی

نوع مقاله : علمی و پژوهشی

نویسندگان

• آسیه سادات موسوی محولاتی
• سید صادق قاسمی بنادکوکی
• مهدی کلانتر

دانشگاه یزد

10.22067/ma.v28i1.32846

چکیده

در این پژوهش، جزئیات ریزساختارها و تحولات فازی آستنیت در یک فولاد کم کربنی میکروآلیاژی حاوی Tiو Nb در شرایط سرد شدن پیوسته به روش های دیلاتومتری، متالوگرافی و سختی سنجی بررسی شده است. نتایج نشان می دهند‌ وقتی‌که سرعت سرد شدن بیش از C/s◦1 است، منحنی دیلاتومتری فقط یک مرحله تغییرات ابعادی پیوسته در دماهای نسبتاً پایین از خود نشان می دهد که متناسب با محدوده دمای تحول مارتنزیتی است. همچنین برای سرعت سرد شدن بین C/s◦ 2/0-8/0، منحنی دیلاتومتری تغییرات ابعادی یکنواخت و پیوسته یک مرحله ای در محدوده دمای تحولات فازی بینایتی و مارتنزیتی نشان می دهد در حالیکه درسرعت های سرد شدن آهسته تر از C/s◦2/0، تغییرات ابعادی کاملاً متفاوت دومرحله‌ای در منحنی دیلاتومتری آشکار شده است که مربوط به تحولات فازی فریتی و بینایتی است. بر اساس این نتایج پیشنهاد می گردد بینایت و مارتنزیت با مکانیزم برشی مشابه تحول می یابند، درحالی‌که فریت با مکانیزم نفوذی کاملاً متفاوت از بینایت و مارتنزیت تحول می یابد.

کلیدواژه‌ها

• بینایت؛ مارتنزیت

---

عنوان مقاله [English]

Investigation of Continuous Cooling Transformations and Microstructures in a Low Carbon Ti-Nb Bearing Microallyed Steel by Means of Dilatometry and Metallography

نویسندگان [English]

• asiye sadat mousavi mahvelati
• seyed sadegh ghasemi banadkouki
• mahdi kalantar

Yazd University, Yazd, Iran

چکیده [English]

In this investigation, continuous cooling transformations and microstructures have been studied in detail in a low carbon Ti-Nb bearing microalloyed steel by means of dilatometry, metallography and hardness measurements. The results indicate that when the cooling rate is greater than 1˚C/s, the dilatation curve is associated with a major dilatation at relatively low transformation temperatures, which is consistent with the martensitic phase transformation. For a cooling rate between 0.2-0.8˚C/s, the dilatation curve is also characterized with a uniform single transformation over the martensitic and bainitic phase transformation temperature range. However, as the cooling rate is reduced to less than 0.2˚C/s, the dilation curve is characterized with a quite variable double stage transformation which is associated with the ferrite and bainite transformation products. These results suggest that the bainitic and martensitic phase transformations are developed with a similar displacive mechanism, while ferrite is formed by a diffusional mechanism.

کلیدواژه‌ها [English]

• Low Carbon Low Alloy Steel
• Continuous Cooling
• Dilatometry
• Metallography
• Ferrite
• Bainite
• martensite

مراجع

1. Krauss G., "Steels: Processing, Structure and Performance", 3rd Edition, ASM International, pp. 125, (2005).

2. Krauss G., "Quenched and Tempered Martensitic Steels: Microstructures and Performance", Comperehensive Materials Processing, Vol. 12, pp. 363, (2014).

3. Dunne D.P., Ghasemi Banadkouki S.S., "Isothermal Transformation Prodocts in a Cu-bearing High Strength Low Alloy Steels", International Journal of ISIJ, Vol. 36, No. 3, pp. 324, (2006).

4. Ohmori Y., International Symposium on "New Aspects of Microstructures in Modern Low Carbon High Strength Steels", Bain tic Transformation in Extremely Low Carbon Steels, Tokyo, p. 278, (1994).

5. Okaguchi S., " Morphology of Widmanstätten and Bainitic Ferrites", Material Transactions Japanese Institute of Metal, Vol. 32, pp. 697, (1991).

6. Giovanni G.F.M.S., "Effect of cooling rate and coiling temperature on the final microstructure of HSLA steels after HSM or laboratory TMP processing", University of Pittsburgh, (2009).

7. Katsumata M., Ishiyama O., Inoue T., Tnaka T., "Microstructure and Mechanical Properties of Bainite Containing Martensite and Retained Austenite in Low Carbon HSLA Steels", Materials Transaction, JIM, Vol. 32, No. 8, pp. 715, (1991).

8. Trzaska J., Jagie A., Dobrzañski L.A., "The calculation of CCT diagrams for engineering steels", Materials Science and Engineering, Vol. 39, pp. 13, (2009).

9. Nambu S., "In situ Observation and Crystallographic Analysis of Martensitic Transformation in Steel", Acta Materialia, Vol. 61, No. 13, pp. 4831, (2013).

10. Zhu K. et al, "The Effect of Prior Ferrite Formation on Bainite and Martensite Transformation Kinetics in Advanced High Strength Steels", Acta Materialia, Vol. 61, No. 16, p. 6025, (2013).

11. VanBohemen S.C., Sietsma J., "The Kinetics of Bainite and Martensite Formation in Steels During Cooling", Materials Science and Engineering A, Vol. 527, No. 24-25, (2010).

12. Hu K.M., Bhadeshia H.K.D.H., "Extremely Fine Pearlite by Continuous Cooling Transformation", Scripta Materialia, Vol. 67, No. 1, pp. 53, (2012)

13. VanderVoort G. F., “Color Metallography, Microsc Microanal”, Microscopy Society of American, p. 70, (2004).

14. LePera F. S., “Improved Etching Technique to Emphasize Martensite and Bainite in High Strength Dual-Phase Steel”, Journal of Metals, pp. 38, (1980).

15. Mehranfar S. et al, "Improved Color Metallography for a Low Alloy Hardened Cast Iron", ISIJ International, Vol. 52, No. 9, p. 1649, (2012).

16. Girault E., et al, "Metallographic Methods for Revealing the Multiphase Microstructures of TRIP-Assisted Steels", Materials Characterization, Vol. 40, pp. 111, (1998).

17. Zakernia H. et al, "Color Metallography: a suitable method for characterization of martensite and bainite in multiphase steels", International Journal of ISSI, Vol. 6, pp. 14, (2009).