Abstract
Increasing the strength of low carbon austenitic steels, which are not hardened by quenching, is possible due to the formation of ultrafine-grained (UFG) structure during severe plastic deformation (SPD). However, the most notable hardening during SPD is observed at the initial stages of processing, after which the hardening rate decreases markedly. One of deformation parameters significantly affecting the structure is loading path. Using non-monotonic loading allows one to activate new glide systems resulting in an accelerated process of UFG structure formation and the resulting structures are characterized by high dislocation density and smaller grain sizes. In this work, non-monotonic loading by a combination of two methods, equal channel angular pressing (ECAP) and subsequent rolling with varying reduction rate, was used. It has been shown that the combination of SPD method (ECAP) and rolling leads to an additional increase in the microhardness of UFG austenitic steel. Additional hardening is associated with features of the microstructure formed under combined loading. The structure is characterized by a fine grain size and high density of dislocations compared with the structure after rolling or ECAP. It is shown that during deformation the microstructure changed from banded structure to a subrgrain-granular one. For the samples subjected to ECAP before rolling this process occurs at a less rolling strain. Furthermore, after the combined loading a noticeable volume fraction of twins in the microstructure was observed as compared to their rather small amount after ECAP. With a strain increase during rolling the rate of microhardness growth slows down.
Highlights
Повышение прочности малоуглеродистых аустенитных сталей возможно формированием ультрамелкозернистой (УМЗ) структуры в процессе интенсивной пластической деформации (ИПД)
which are not hardened by quenching
most notable hardening during severe plastic deformation (SPD) is observed at the initial stages of processing
Summary
Различные металлы и сплавы с ультрамелкозернистой (УМЗ) микроструктурой, полученной интенсивной пластической деформацией (ИПД), демонстрируют значительно более высокие прочностные характеристики, чем крупнозернистые сплавы. Что при различных методах ИПД наиболее значительное упрочнение наблюдается на начальной стадии деформирования [5, 6]. Примером немонотонного нагружения является всесторонняя ковка, при реализации которой смена схемы главных напряжений реализуется в результате поворота заготовки последовательно относительно трех осей [9, 10]. Аналогичный результат был получен для аустенитной стали: при проведении дополнительной прокатки на 77 % образцов после РКУП микротвердость и прочность стали увеличились на 35 % за счет формирования более мелкозернистой микроструктуры и увеличения плотности дислокаций [15]. Для аустенитной стали повышение прочности термической обработкой практически невозможно, поэтому дополнительное упрочнение в результате холодной пластической деформации является актуальной задачей. В данной работе проведено исследование влияния степени деформации при прокатке после РКУП на микроструктуру и упрочнение аустенитной стали
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.