Evolución de la microestructura y mecanismo de fractura del acero para matrices de trabajo en caliente 55NiCrMoV7 durante la tracción a alta temperatura
Autores: Yuan, Yasha; Wang, Wenyan; Shi, Ruxing; Zhang, Yudong; Xie, Jingpei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Comportamiento de fractura a alta temperatura
Evolución de la microestructura
Distribución de carburos
Acoplamiento térmico-mecánico
Deformación
Licencia
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Consultas: 3
Citaciones: Sin citaciones
En este artículo, a través de pruebas de tracción a alta temperatura del acero 55NiCrMoV7, se estudiaron el comportamiento de fractura a alta temperatura, la evolución de la microestructura y las características de distribución de carburos tanto en la zona de acoplamiento termo-mecánico (zona de fractura) como en la zona de tensión térmica (zona de sujeción) a diferentes temperaturas. Se revelaron relaciones intrínsecas entre las fracturas a alta temperatura y los tipos, distribución y tamaño de los carburos, y se aclararon los mecanismos de evolución de la microestructura cerca de las grietas en el acero para matrices de trabajo en caliente 55NiCrMoV7 durante la deformación a alta temperatura. Las muestras se estiraron a diferentes temperaturas desde 25 grados C hasta 700 grados C, y se realizaron exámenes microscópicos utilizando SEM y TEM. Los resultados mostraron lo siguiente. Con el aumento de la temperatura, la resistencia a la tracción y la resistencia al rendimiento disminuyeron, la elongación y la reducción de área aumentaron, y el modo de fractura cambió de fractura frágil a fractura dúctil por una temperatura de transición de aproximadamente 400 grados C. Durante la deformación a alta temperatura, la densidad de dislocaciones en los granos disminuyó y el martensita templada se descompuso, recuperó, recristalizó y luego creció. Los carburos M7C3 y M23C6 se precipitaron y crecieron a lo largo del límite de grano, y una pequeña cantidad de carburos MC finos se dispersó en el grano. El trabajo realizado por la fuerza externa en la zona de deformación causaría que la temperatura de esta fuera más alta que la temperatura de tracción, lo que proporciona condiciones termodinámicas para la redisolución de pequeños carburos cerca de la zona de fractura y el crecimiento de granos de grandes carburos, resultando en una disminución de pequeños carburos y un aumento de grandes carburos en las zonas de acoplamiento termo-mecánico.
Descripción
En este artículo, a través de pruebas de tracción a alta temperatura del acero 55NiCrMoV7, se estudiaron el comportamiento de fractura a alta temperatura, la evolución de la microestructura y las características de distribución de carburos tanto en la zona de acoplamiento termo-mecánico (zona de fractura) como en la zona de tensión térmica (zona de sujeción) a diferentes temperaturas. Se revelaron relaciones intrínsecas entre las fracturas a alta temperatura y los tipos, distribución y tamaño de los carburos, y se aclararon los mecanismos de evolución de la microestructura cerca de las grietas en el acero para matrices de trabajo en caliente 55NiCrMoV7 durante la deformación a alta temperatura. Las muestras se estiraron a diferentes temperaturas desde 25 grados C hasta 700 grados C, y se realizaron exámenes microscópicos utilizando SEM y TEM. Los resultados mostraron lo siguiente. Con el aumento de la temperatura, la resistencia a la tracción y la resistencia al rendimiento disminuyeron, la elongación y la reducción de área aumentaron, y el modo de fractura cambió de fractura frágil a fractura dúctil por una temperatura de transición de aproximadamente 400 grados C. Durante la deformación a alta temperatura, la densidad de dislocaciones en los granos disminuyó y el martensita templada se descompuso, recuperó, recristalizó y luego creció. Los carburos M7C3 y M23C6 se precipitaron y crecieron a lo largo del límite de grano, y una pequeña cantidad de carburos MC finos se dispersó en el grano. El trabajo realizado por la fuerza externa en la zona de deformación causaría que la temperatura de esta fuera más alta que la temperatura de tracción, lo que proporciona condiciones termodinámicas para la redisolución de pequeños carburos cerca de la zona de fractura y el crecimiento de granos de grandes carburos, resultando en una disminución de pequeños carburos y un aumento de grandes carburos en las zonas de acoplamiento termo-mecánico.