Investigación Multiescala de Microgrietas y Humectación de Fronteras de Grano en Acero Galvanizado 20MnB8 Endurecido por Prensa
Autores: Arndt, Martin; Kürnsteiner, Philipp; Truglas, Tia; Duchoslav, Jiri; Hingerl, Kurt; Stifter, David; Commenda, Christian; Haslmayr, Johannes; Kolnberger, Siegfried; Faderl, Josef; Groiss, Heiko
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Humectación de límites de grano
Debilitamiento de límites de grano inducido por zinc
Fragilización
Acero endurecido por presión
Microgrietas
Fases intermetálicas
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
Se analizó la humectación de los límites de grano como una etapa preliminar para el debilitamiento y la fragilización inducidos por zinc en un acero 20MnB8 recubierto de Zn y endurecido por presión, utilizando difracción de electrones retrodispersados, espectroscopia de electrones Auger, análisis de rayos X por dispersión de energía, tomografía de sonda atómica y microscopía electrónica de transmisión. Se observaron microgrietas en los límites de grano de austenita previa. Se identificaron estructuras que se desarrollaron después de la formación de microgrietas: por ejemplo, se encontraron fases intermetálicas Zn/Fe con tamaños de grano menores de 100 nm en las superficies de las grietas y en las puntas de las grietas en forma de cuña. Se investigó una muestra de referencia recubierta electrolíticamente que había pasado por el mismo tratamiento térmico que el material endurecido por presión, pero sin la aplicación de tensión, para encontrar la causa inicial de las microgrietas. En esta muestra, se encontró Zn, en el orden de una capa atómica, a lo largo de los límites de grano de austenita previa a varios micrómetros de las fases Zn/Fe en el recubrimiento. El debilitamiento resultante de los límites de grano con la humectación de Zn de los límites de grano de austenita previa durante la austenización y/o la conformación en caliente es una condición previa necesaria para la formación de microgrietas.
Descripción
Se analizó la humectación de los límites de grano como una etapa preliminar para el debilitamiento y la fragilización inducidos por zinc en un acero 20MnB8 recubierto de Zn y endurecido por presión, utilizando difracción de electrones retrodispersados, espectroscopia de electrones Auger, análisis de rayos X por dispersión de energía, tomografía de sonda atómica y microscopía electrónica de transmisión. Se observaron microgrietas en los límites de grano de austenita previa. Se identificaron estructuras que se desarrollaron después de la formación de microgrietas: por ejemplo, se encontraron fases intermetálicas Zn/Fe con tamaños de grano menores de 100 nm en las superficies de las grietas y en las puntas de las grietas en forma de cuña. Se investigó una muestra de referencia recubierta electrolíticamente que había pasado por el mismo tratamiento térmico que el material endurecido por presión, pero sin la aplicación de tensión, para encontrar la causa inicial de las microgrietas. En esta muestra, se encontró Zn, en el orden de una capa atómica, a lo largo de los límites de grano de austenita previa a varios micrómetros de las fases Zn/Fe en el recubrimiento. El debilitamiento resultante de los límites de grano con la humectación de Zn de los límites de grano de austenita previa durante la austenización y/o la conformación en caliente es una condición previa necesaria para la formación de microgrietas.