Thermomechanical processing and transformation bahavior of microalloyed steels

[С. Дикић]

155 стр.

Техничке науке - Металургија / Technical sciences - Metallurgy

У раду су испитиване топловаљане шипке средњеугљеничног микролегираног челика за ковање (0,123%V, 0,011%Ti и 0,309%С) и топловаљане траке нискоугљеничног микролегираног челика (0,039%Nb, 0,015%Ti и 0,06%С). Циљ рада је био да се испита трансформационо понашање средњеугљеничног микролегираног челика при изотермалном жарењу у опсегу температура од 350 до 600°С и утицај термомеханичког режима прераде на структуру нискоугљеничног микролегираног челика. Термомеханички режим прераде нискоугљеничног микролегираног челика је испитиван физичком симулацијом топлог ваљања помоћу уређаја за испитивање увијањем на температурама 825, 850, 875 и 950°С, са циљем да се одреди температура завршног ваљања. Анализа микроструктуре извршена је помоћу светлосног микроскопа и скенирајућег електронског микроскопа. Механичка својства су одређена компресионим тестом. Микроструктурне промене у току теста увијањем праћене су преко анализе облика кривих деформационог ојачавања – заснованом на прорачуну прекидног омекшавања (FS) и на бази праћења промене површине испод криве деформационог ојачавања (ASP). Са повећањем температуре изотермалне трансформације од 350°С до 450°С беинитну микроструктуру постепено замењује ацикуларни ферит, док истовремено граница течења опада. Даљи пад чврстоће, који настаје са порастом темепратуре до 500°С, последица је грубозрне структуре. Изнад 500°С је запажена појава незавршене трансформације и појава мартензита, који доводи до пораста чврстоће. Деформационе криве при увијању на 950°С имају облик који указује на рекристализацију, што потврђују и вредности параметара FS и ASP. Са снижењем температуре удео рекристалисане структуре опада. На 825°С рекристализација је потпуно спречена, што одговара темепратури завршног ваљања.

In this work hot rolled medium carbon microalloyed steel bars (0,123%V, 0,011%Ti и 0,309%С) and hot rolled low carbon microalloyed steel plates (0,039%Nb, 0,015%Ti и 0,06%С) were investigated. The aim of this work was to examine transformation behavior of the medium carbon microalloyed steel during isothermal heat treatment in the range from 350 to 600°C and the effect of thermomechanical regime on the structure of the low carbon microalloyed steel. Thermomechanical treatment of the low carbon microalloyed steel was investigated by physical simulation using hot torsion testing at temperatures from 825 to 950°C in order to determine critical temperature for finish rolling. Microstructural changes during isothermal heat treatment were investigated using light microscopy and scanning electron microscopy equipped with Energy-dispersive X-ray spectroscopy. Mechanical properties were examined by uniaxial compressive testing. Microstructural changes during hot torsion test were evaluated by analysis of the stress-strain curves shape based on fractional softening (FS) calculation and by the stress-strain curves surface area changes (ASP) evaluation. Bainite microstructure obtained at 350°C shifts to acicular ferrite at 450°C, which is followed by the yield strength decrease. Further yield strength decrease at 500°C is attributed with the structure coarsening. At 600 and 650°C, incomplete transformation led to martensite formation upon quenching and the observed increase of yield strength. The shape of stress-strain curves obtained at 950°C indicate full recrystallization during each pass, in agreement with the obtained FS and ASP values. Fraction of recrystallized structure decreases with the decrease of temperature, and at 825°C it is completely suppressed.

микролегирани челици, челици за ковање, ацикуларни ферит, феномен незавршене трансформације, рекристализација, прекидно омекшавање, пластична деформација, фазне трансформације, механичка металографија, критичне температуре ваљања

microalloyed steels, forging steels, acicular ferrite, incomplete reaction phenomena, recrystallization, fraction softening, plastic deformation, phase transformations, mechanical metallography, critical rolling temperatures

669.141:620.16(043.3)

Tekst