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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 2/2016

01.12.2015

In Situ Study of the Influence of Nickel on the Phase Transformation Kinetics in Austempered Ductile Iron

verfasst von: Patrick Saal, Leopold Meier, Xiaohu Li, Michael Hofmann, Markus Hoelzel, Julia N. Wagner, Wolfram Volk

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 2/2016

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Abstract

Phase fractions and austenite carbon contents in austempered ductile iron samples with three different nickel contents were determined by in situ neutron diffraction. The samples were austenitized at 1178 K (905 °C) for 30 minutes and austempered for 3.5 hours at temperatures between 523 K and 723 K (250 °C and 450 °C) using a mirror furnace. Based on the in situ neutron diffraction studies, plateau times were derived, which determine the end of stage I reaction. The austenite contents increase for higher austempering temperatures when the austempering times are selected properly, considering the accelerated phase transformation at higher temperature. Appropriate austempering times were derived for austempering temperatures between 523 K and 723 K (250 °C and 450 °C). Increased nickel contents lead to higher austenite phase fractions. Moreover the retarding effect of nickel on the phase transformation was quantified. The plateau values of phase fraction and the according austempering times were converted to TTT diagrams. The evolution of the austenite carbon content shows a maximum at 623 K (350 °C) austempering temperature. This can be explained by temperature-dependent carbide precipitation and carbon diffusion into lattice defects. Fine carbides within the ferrite could be found by preliminary APT analysis.

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Fußnoten
1
The maximum ferrite formations are reached at austempering times between 5 and 10 minutes. As a result of the very slow phase transformation kinetics at the austempering temperature 523 K (250 °C), a considerably lower maximum of ~0.05 vol pct/s appears not before ~25 minutes.
 
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Metadaten
Titel
In Situ Study of the Influence of Nickel on the Phase Transformation Kinetics in Austempered Ductile Iron
verfasst von
Patrick Saal
Leopold Meier
Xiaohu Li
Michael Hofmann
Markus Hoelzel
Julia N. Wagner
Wolfram Volk
Publikationsdatum
01.12.2015
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 2/2016
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-015-3261-1

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