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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 10/2018

23.07.2018

Austenite Reconstruction Elucidates Prior Grain Size Dependence of Toughness in a Low Alloy Steel

verfasst von: Chasen Ranger, Vahid Tari, Susan Farjami, Matthew J. Merwin, Lionel Germain, Anthony Rollett

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 10/2018

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Abstract

Texture and grain size distribution of the austenite phase at high temperature have distinct effects on the subsequent transformed microstructure and mechanical properties of steel alloys at room temperature. Measurement of austenite at high temperature is not, however, a trivial task especially if orientation maps are desired. Therefore, a technique for determining austenite texture and grain size that was present at high temperature is highly desirable. In this work, we review several pipe samples intended for use as well casing with large variations in toughness and martensitic microstructures at room temperature. Microstructural analysis of the martensite structures could not easily explain these differences due to how martensite forms from austenite. An algorithm was developed to reconstruct the parent austenite at high temperature from martensite microstructure at room temperature. This technique successfully reconstructed orientation maps for the prior austenite in these samples, demonstrating differences in texture, grain orientation spread, and austenite grain size that could account for the differences in mechanical properties.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat G. Demofonti, A. Maresca, and G. Buzzichelli: Appl. Mech. Rev., 1988, vol. 41, pp. 85–95.CrossRef G. Demofonti, A. Maresca, and G. Buzzichelli: Appl. Mech. Rev., 1988, vol. 41, pp. 85–95.CrossRef
2.
Zurück zum Zitat B. Hwang, Y.G. Kim, S. Lee, Y.M. Kim, N.J. Kim, and J.Y. Yoo: Metall. Mater. Trans. A, 2005, vol. 36, pp. 2107–14.CrossRef B. Hwang, Y.G. Kim, S. Lee, Y.M. Kim, N.J. Kim, and J.Y. Yoo: Metall. Mater. Trans. A, 2005, vol. 36, pp. 2107–14.CrossRef
3.
Zurück zum Zitat X.-K. Zhu (2014) Volume 3: Materials and Joining; Risk and Reliability, ASME, New York. X.-K. Zhu (2014) Volume 3: Materials and Joining; Risk and Reliability, ASME, New York.
4.
Zurück zum Zitat R.H. Petrov, J.J. Jonas, L.A.I. Kestens, and J.M. Gray: in Oil and Gas Pipelines, John Wiley & Sons, Inc., 2015, pp. 157–86. R.H. Petrov, J.J. Jonas, L.A.I. Kestens, and J.M. Gray: in Oil and Gas Pipelines, John Wiley & Sons, Inc., 2015, pp. 157–86.
5.
Zurück zum Zitat JJ Jonas (2009) In: A Haldar, S Suwas, D Bhattacharjee (eds) Microstructure and Texture in Steels: and Other Materials. Springer, London, pp. 3–17.CrossRef JJ Jonas (2009) In: A Haldar, S Suwas, D Bhattacharjee (eds) Microstructure and Texture in Steels: and Other Materials. Springer, London, pp. 3–17.CrossRef
6.
Zurück zum Zitat A. Kundu and P.C. Chakraborti: Procedia Mater. Sci., 2014, vol. 5, pp. 1141–7.CrossRef A. Kundu and P.C. Chakraborti: Procedia Mater. Sci., 2014, vol. 5, pp. 1141–7.CrossRef
7.
Zurück zum Zitat S. Torizuka, T. Hanamura, S. Tamura, S. Enokida, and H. Takech: in THERMEC 2013, vol. 783, Trans Tech Publications, 2014, pp. 1027–32. S. Torizuka, T. Hanamura, S. Tamura, S. Enokida, and H. Takech: in THERMEC 2013, vol. 783, Trans Tech Publications, 2014, pp. 1027–32.
8.
Zurück zum Zitat T. Jiang, H. Liu, J. Sun, S. Guo, and Y. Liu: Mater. Sci. Eng. A, 2016, vol. 666, pp. 207–13.CrossRef T. Jiang, H. Liu, J. Sun, S. Guo, and Y. Liu: Mater. Sci. Eng. A, 2016, vol. 666, pp. 207–13.CrossRef
9.
Zurück zum Zitat M. Kubota, K. Ushioda, G. Miyamoto, and T. Furuhara: Scr. Mater., 2016, vol. 112, pp. 92–5.CrossRef M. Kubota, K. Ushioda, G. Miyamoto, and T. Furuhara: Scr. Mater., 2016, vol. 112, pp. 92–5.CrossRef
10.
Zurück zum Zitat S. Morito, H. Yoshida, T. Maki, and X. Huang: Mater. Sci. Eng. A, 2006, vol. 438–440, pp. 237–40.CrossRef S. Morito, H. Yoshida, T. Maki, and X. Huang: Mater. Sci. Eng. A, 2006, vol. 438–440, pp. 237–40.CrossRef
11.
Zurück zum Zitat HKDH Bhadeshia, RWK Honeycombe (2017) Steels: Microstructures and Properties, 4th edn. Butterworth-Heinemann, Oxford. HKDH Bhadeshia, RWK Honeycombe (2017) Steels: Microstructures and Properties, 4th edn. Butterworth-Heinemann, Oxford.
12.
Zurück zum Zitat M. Humbert, L. Germain, N. Gey, and E. Boucard: Acta Mater., 2015, vol. 82, pp. 137–44.CrossRef M. Humbert, L. Germain, N. Gey, and E. Boucard: Acta Mater., 2015, vol. 82, pp. 137–44.CrossRef
13.
Zurück zum Zitat L. Germain, N. Gey, R. Mercier, P. Blaineau, and M. Humbert: Acta Mater., 2012, vol. 60, pp. 4551–62.CrossRef L. Germain, N. Gey, R. Mercier, P. Blaineau, and M. Humbert: Acta Mater., 2012, vol. 60, pp. 4551–62.CrossRef
14.
Zurück zum Zitat V. Tari, A.D. Rollett, and H. Beladi: J. Appl. Crystallogr., 2013, vol. 46, pp. 210–5.CrossRef V. Tari, A.D. Rollett, and H. Beladi: J. Appl. Crystallogr., 2013, vol. 46, pp. 210–5.CrossRef
15.
Zurück zum Zitat H. Beladi, G.S. Rohrer, A.D. Rollett, V. Tari, and P.D. Hodgson: Acta Mater., 2014, vol. 63, pp. 86–98.CrossRef H. Beladi, G.S. Rohrer, A.D. Rollett, V. Tari, and P.D. Hodgson: Acta Mater., 2014, vol. 63, pp. 86–98.CrossRef
16.
17.
Zurück zum Zitat L. Germain: Université de Lorraine, 2014. L. Germain: Université de Lorraine, 2014.
18.
Zurück zum Zitat T.A. Siewert, M.P. Manahan, C.N. McCowan, J.M. Holt, F.J. Marsh, and E.A. Ruth: in Pendulum Impact Testing: A Century of Progress, STP 1380, vol. 1380, ASTM International, 1999, pp. 3–16. T.A. Siewert, M.P. Manahan, C.N. McCowan, J.M. Holt, F.J. Marsh, and E.A. Ruth: in Pendulum Impact Testing: A Century of Progress, STP 1380, vol. 1380, ASTM International, 1999, pp. 3–16.
19.
Zurück zum Zitat M.P. Manahan and C.N. McCowan: J. ASTM Int., 2008, vol. 5, pp. 1–15. M.P. Manahan and C.N. McCowan: J. ASTM Int., 2008, vol. 5, pp. 1–15.
21.
Zurück zum Zitat G. Kurdjumow and G. Sachs: Zeitschrift für Phys., 1930, vol. 64, pp. 325–43.CrossRef G. Kurdjumow and G. Sachs: Zeitschrift für Phys., 1930, vol. 64, pp. 325–43.CrossRef
22.
Zurück zum Zitat Z. Nishiyama: Sci. Rep. Tohoku Univ, 1934, vol. 23, pp. 637–64. Z. Nishiyama: Sci. Rep. Tohoku Univ, 1934, vol. 23, pp. 637–64.
23.
Zurück zum Zitat G Wassermann (1935) Ueber Den Mechanismus Der α-γ-Umwandlung Des Eisens. Verlag Stahleisen, Düsseldorf. G Wassermann (1935) Ueber Den Mechanismus Der α-γ-Umwandlung Des Eisens. Verlag Stahleisen, Düsseldorf.
24.
Zurück zum Zitat W. Pitsch: Arch. für das Eisenhüttenwes., 1967, vol. 38, pp. 853–64.CrossRef W. Pitsch: Arch. für das Eisenhüttenwes., 1967, vol. 38, pp. 853–64.CrossRef
25.
Zurück zum Zitat A.B. Greninger and A.R. Troiano: Trans. AIME, 1949, vol. 185, pp. 590–8. A.B. Greninger and A.R. Troiano: Trans. AIME, 1949, vol. 185, pp. 590–8.
26.
Zurück zum Zitat M. Humbert, F. Wagner, and C. Esling: J. Appl. Crystallogr., 1992, vol. 25, pp. 724–30.CrossRef M. Humbert, F. Wagner, and C. Esling: J. Appl. Crystallogr., 1992, vol. 25, pp. 724–30.CrossRef
27.
28.
Zurück zum Zitat M. Humbert, P. Blaineau, L. Germain, and N. Gey: Scr. Mater., 2011, vol. 64, pp. 114–7.CrossRef M. Humbert, P. Blaineau, L. Germain, and N. Gey: Scr. Mater., 2011, vol. 64, pp. 114–7.CrossRef
29.
Zurück zum Zitat B Bollobás, O Riordan (2006) Percolation. Cambridge University Press, Cambridge.CrossRef B Bollobás, O Riordan (2006) Percolation. Cambridge University Press, Cambridge.CrossRef
30.
Zurück zum Zitat G. Miyamoto, N. Iwata, N. Takayama, and T. Furuhara: Acta Mater., 2010, vol. 58, pp. 6393–403.CrossRef G. Miyamoto, N. Iwata, N. Takayama, and T. Furuhara: Acta Mater., 2010, vol. 58, pp. 6393–403.CrossRef
31.
Zurück zum Zitat F. Wagner, S. Matthies, and O. Van Landuyt: Mater. Sci. Forum, 1998, vol. 273–275, pp. 89–98.CrossRef F. Wagner, S. Matthies, and O. Van Landuyt: Mater. Sci. Forum, 1998, vol. 273–275, pp. 89–98.CrossRef
32.
33.
Zurück zum Zitat R.C. Wilcox and B.A. Chin: J. Nucl. Mater., 1984, vol. 122, pp. 349–53.CrossRef R.C. Wilcox and B.A. Chin: J. Nucl. Mater., 1984, vol. 122, pp. 349–53.CrossRef
34.
Zurück zum Zitat C. Cayron, B. Artaud, and L. Briottet: Mater. Charact., 2006, vol. 57, pp. 386–401.CrossRef C. Cayron, B. Artaud, and L. Briottet: Mater. Charact., 2006, vol. 57, pp. 386–401.CrossRef
35.
Zurück zum Zitat S. Takaki, K. Fukunaga, J. Syarif, and T. Tsuchiyama: Mater. Trans., 2004, vol. 45, pp. 2245–51.CrossRef S. Takaki, K. Fukunaga, J. Syarif, and T. Tsuchiyama: Mater. Trans., 2004, vol. 45, pp. 2245–51.CrossRef
36.
Zurück zum Zitat B. Hutchinson, J. Komenda, G.S. Rohrer, and H. Beladi: Acta Mater., 2015, vol. 97, pp. 380–91.CrossRef B. Hutchinson, J. Komenda, G.S. Rohrer, and H. Beladi: Acta Mater., 2015, vol. 97, pp. 380–91.CrossRef
37.
Zurück zum Zitat A. Lawrence, J.M. Rickman, M.P. Harmer, and A.D. Rollett: Acta Mater., 2016, vol. 103, pp. 681–7.CrossRef A. Lawrence, J.M. Rickman, M.P. Harmer, and A.D. Rollett: Acta Mater., 2016, vol. 103, pp. 681–7.CrossRef
38.
Zurück zum Zitat J.M. Rickman, Y. Wang, A.D. Rollett, M.P. Harmer, and C. Compson: npj Comput. Mater., 2017, vol. 3, p. 26.CrossRef J.M. Rickman, Y. Wang, A.D. Rollett, M.P. Harmer, and C. Compson: npj Comput. Mater., 2017, vol. 3, p. 26.CrossRef
Metadaten
Titel
Austenite Reconstruction Elucidates Prior Grain Size Dependence of Toughness in a Low Alloy Steel
verfasst von
Chasen Ranger
Vahid Tari
Susan Farjami
Matthew J. Merwin
Lionel Germain
Anthony Rollett
Publikationsdatum
23.07.2018
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 10/2018
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-018-4825-7

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