Características de la microestructura y propiedades mecánicas del acero austenítico de baja activación modificado en el rango de temperatura de 20 a 750 degreesC
Autores: Litovchenko, Igor; Akkuzin, Sergey; Polekhina, Nadezhda; Spiridonova, Kseniya; Osipova, Valeria; Kim, Anna; Moskvichev, Evgeny; Chernov, Vyacheslav; Kuznetsov, Alexey
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Propuesto
Microestructura
Propiedades mecánicas
Comportamiento de fractura
Rango de temperatura
Acero austenítico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 3
Citaciones: Sin citaciones
Se propone un nuevo acero austenítico de baja activación con una composición modificada y alta estabilidad austenítica. Se estudian las características de su microestructura después del tratamiento de solución (ST) y del laminado en frío (CR). Se discuten las propiedades mecánicas y las características del comportamiento de fractura de este acero bajo pruebas de tracción en el rango de temperatura de 20-750 grados C. Después de ST, se observa una estructura austenítica con fallos de apilamiento y partículas de carburo dispersas de los tipos MC y M23C6 en el acero. Después de CR, los granos se refinan y el tamaño promedio de grano disminuye de 41.4 um (después de ST) a 33.9 um. Se forman paquetes de microtwin de alta densidad en el material, y la densidad de dislocaciones aumenta en relación con la de después de ST. A medida que la temperatura de prueba aumenta de 20 a 750 grados C, la resistencia al rendimiento del acero disminuye aproximadamente dos veces, de ~300 a 150 MPa (para ST) y de ~700 a 370 MPa (para CR). En el rango de temperatura estudiado, el acero demuestra valores de alargamiento hasta la fractura hasta 2.6 veces más altos, ~40-80% (para ST) y ~13-27% (para CR), en comparación con aceros de composiciones similares y menor contenido de manganeso. La geminación mecánica contribuye a la alta ductilidad del acero hasta 300 grados C. Los signos de flujo discontinuo en las curvas de tracción después de ST en el rango de temperatura de 500-600 grados C y una disminución en el alargamiento hasta la fractura en el rango de temperatura cercano indican envejecimiento por deformación dinámica (DSA). La fractura del acero después de la tensión a todas las temperaturas de prueba ocurre principalmente a través de un mecanismo de fractura transcristalina de dimple dúctil con elementos de fractura intercristalina dúctil. Se muestra que las grietas se nuclea en cúmulos de partículas dispersas de segunda fase. Se discuten los mecanismos de deformación plástica, fractura y endurecimiento del acero austenítico de baja activación modificado propuesto.
Descripción
Se propone un nuevo acero austenítico de baja activación con una composición modificada y alta estabilidad austenítica. Se estudian las características de su microestructura después del tratamiento de solución (ST) y del laminado en frío (CR). Se discuten las propiedades mecánicas y las características del comportamiento de fractura de este acero bajo pruebas de tracción en el rango de temperatura de 20-750 grados C. Después de ST, se observa una estructura austenítica con fallos de apilamiento y partículas de carburo dispersas de los tipos MC y M23C6 en el acero. Después de CR, los granos se refinan y el tamaño promedio de grano disminuye de 41.4 um (después de ST) a 33.9 um. Se forman paquetes de microtwin de alta densidad en el material, y la densidad de dislocaciones aumenta en relación con la de después de ST. A medida que la temperatura de prueba aumenta de 20 a 750 grados C, la resistencia al rendimiento del acero disminuye aproximadamente dos veces, de ~300 a 150 MPa (para ST) y de ~700 a 370 MPa (para CR). En el rango de temperatura estudiado, el acero demuestra valores de alargamiento hasta la fractura hasta 2.6 veces más altos, ~40-80% (para ST) y ~13-27% (para CR), en comparación con aceros de composiciones similares y menor contenido de manganeso. La geminación mecánica contribuye a la alta ductilidad del acero hasta 300 grados C. Los signos de flujo discontinuo en las curvas de tracción después de ST en el rango de temperatura de 500-600 grados C y una disminución en el alargamiento hasta la fractura en el rango de temperatura cercano indican envejecimiento por deformación dinámica (DSA). La fractura del acero después de la tensión a todas las temperaturas de prueba ocurre principalmente a través de un mecanismo de fractura transcristalina de dimple dúctil con elementos de fractura intercristalina dúctil. Se muestra que las grietas se nuclea en cúmulos de partículas dispersas de segunda fase. Se discuten los mecanismos de deformación plástica, fractura y endurecimiento del acero austenítico de baja activación modificado propuesto.