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Erschienen in: Journal of Iron and Steel Research International 9/2022

14.11.2021 | Original Paper

Influence of carbon addition on mechanical properties of Fe–Mn–C twinning-induced plasticity steels

verfasst von: Peng Fu, Zhi-bing Zheng, Wei-ping Yang, Hao-kun Yang

Erschienen in: Journal of Iron and Steel Research International | Ausgabe 9/2022

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Abstract

Mechanical properties and microstructural evolution of Fe–22Mn–0.6C and Fe–22Mn–1.0C (wt.%) twinning-induced plasticity (TWIP) steels were investigated by monotonic, stress-relaxation and unloading–reloading tensile tests. The dynamic strain aging (DSA) effect, resulting from pinning of dislocations, effectively improved the dislocation activation volume of the two TWIP steels. In the meanwhile, DSA-facilitated twinning nucleation mechanism kept similar twinning capabilities of the two TWIP steels. With strain increasing, the formation of high-density deformation twins restricted the dislocation motion and reduced the activation volume with increasing strain. Furthermore, C addition simultaneously improved the ultimate tensile strength and uniform elongation, and significantly enhanced the friction stress, rather than back stress. The stronger short-range order effect, brought by friction stress, promotes the planar dislocation slipping, thus improving the work-hardening capability. As a result, the additional work-hardening capacity can be achieved in Fe–Mn–C with higher C addition.
Literatur
[1]
[3]
Zurück zum Zitat Y. Wu, D. Tang, H. Jiang, Z. Mi, H. Jing, Acta Metall. Sin. (Engl. Lett.) 26 (2013) 713–720. Y. Wu, D. Tang, H. Jiang, Z. Mi, H. Jing, Acta Metall. Sin. (Engl. Lett.) 26 (2013) 713–720.
[4]
[5]
Zurück zum Zitat Z.L. Mi, D. Tang, L. Yan, J. Guo, J. Mater. Sci. Technol. 21 (2005) 451–454.CrossRef Z.L. Mi, D. Tang, L. Yan, J. Guo, J. Mater. Sci. Technol. 21 (2005) 451–454.CrossRef
[6]
Zurück zum Zitat H.K. Yang, Y.Z. Tian, Z.F. Zhang, Mater. Sci. Eng. A 731 (2018) 61–70.CrossRef H.K. Yang, Y.Z. Tian, Z.F. Zhang, Mater. Sci. Eng. A 731 (2018) 61–70.CrossRef
[7]
Zurück zum Zitat L. Li, Mater. Res. Appl. 2 (2008) 328–331. L. Li, Mater. Res. Appl. 2 (2008) 328–331.
[8]
Zurück zum Zitat M. Soleimani, A. Kalhor, H. Mirzadeh, Mater. Sci. Eng. A (2020) 140023. M. Soleimani, A. Kalhor, H. Mirzadeh, Mater. Sci. Eng. A (2020) 140023.
[9]
Zurück zum Zitat S. Allain, J.P. Chateau, O. Bouaziz, S. Migot, N. Guelton, Mater. Sci. Eng. A 387–389 (2004) 158–162.CrossRef S. Allain, J.P. Chateau, O. Bouaziz, S. Migot, N. Guelton, Mater. Sci. Eng. A 387–389 (2004) 158–162.CrossRef
[10]
Zurück zum Zitat A. Dumay, J.P. Chateau, S. Allain, S. Migot, O. Bouaziz, Mater. Sci. Eng. A 483–484 (2008) 184–187.CrossRef A. Dumay, J.P. Chateau, S. Allain, S. Migot, O. Bouaziz, Mater. Sci. Eng. A 483–484 (2008) 184–187.CrossRef
[11]
Zurück zum Zitat R. Liu, Z.J. Zhang, L.L. Li, X.H. An, Z.F. Zhang, Sci. Rep. 5 (2015) 9550.CrossRef R. Liu, Z.J. Zhang, L.L. Li, X.H. An, Z.F. Zhang, Sci. Rep. 5 (2015) 9550.CrossRef
[12]
Zurück zum Zitat K.T. Park, K.G. Jin, S.H. Han, S.W. Hwang, K. Choi, C.S. Lee, Mater. Sci. Eng. A 527 (2010) 3651–3661.CrossRef K.T. Park, K.G. Jin, S.H. Han, S.W. Hwang, K. Choi, C.S. Lee, Mater. Sci. Eng. A 527 (2010) 3651–3661.CrossRef
[13]
[16]
Zurück zum Zitat A. Saeed-Akbari, J. Imlau, U. Prahl, W. Bleck, Metall. Mater. Trans. A 40 (2009) 3076–3090.CrossRef A. Saeed-Akbari, J. Imlau, U. Prahl, W. Bleck, Metall. Mater. Trans. A 40 (2009) 3076–3090.CrossRef
[17]
Zurück zum Zitat S. Liu, L. Qian, J. Meng, P. Ma, F. Zhang, Mater. Sci. Eng. A 639 (2015) 425–430.CrossRef S. Liu, L. Qian, J. Meng, P. Ma, F. Zhang, Mater. Sci. Eng. A 639 (2015) 425–430.CrossRef
[18]
Zurück zum Zitat M. Huang, O. Bouaziz, D. Barbier, S. Allain, J. Mater. Sci. 46 (2011) 7410–7414.CrossRef M. Huang, O. Bouaziz, D. Barbier, S. Allain, J. Mater. Sci. 46 (2011) 7410–7414.CrossRef
[19]
Zurück zum Zitat S.J. Lee, J. Kim, S.N. Kane, B.C.D. Cooman, Acta Mater. 59 (2011) 6809–6819.CrossRef S.J. Lee, J. Kim, S.N. Kane, B.C.D. Cooman, Acta Mater. 59 (2011) 6809–6819.CrossRef
[20]
Zurück zum Zitat A. Bintu, G. Vincze, C.R. Picu, A.B. Lopes, J.J. Grácio, F. Barlat, Mater. Sci. Eng. A 629 (2015) 54–59.CrossRef A. Bintu, G. Vincze, C.R. Picu, A.B. Lopes, J.J. Grácio, F. Barlat, Mater. Sci. Eng. A 629 (2015) 54–59.CrossRef
[21]
Zurück zum Zitat H.K. Yang, Z.J. Zhang, Y.Z. Tian, Z.F. Zhang, Mater. Sci. Eng. A 690 (2017) 146–157.CrossRef H.K. Yang, Z.J. Zhang, Y.Z. Tian, Z.F. Zhang, Mater. Sci. Eng. A 690 (2017) 146–157.CrossRef
[22]
Zurück zum Zitat C.W. Shao, P. Zhang, R. Liu, Z.J. Zhang, J.C. Pang, Z.F. Zhang, Acta Mater. 103 (2016) 781–795.CrossRef C.W. Shao, P. Zhang, R. Liu, Z.J. Zhang, J.C. Pang, Z.F. Zhang, Acta Mater. 103 (2016) 781–795.CrossRef
[23]
Zurück zum Zitat O. Majidi, B.C. De Cooman, F. Barlat, M.G. Lee, Y.P. Korkolis, Mater. Sci. Eng. A 674 (2016) 276–285.CrossRef O. Majidi, B.C. De Cooman, F. Barlat, M.G. Lee, Y.P. Korkolis, Mater. Sci. Eng. A 674 (2016) 276–285.CrossRef
[24]
Zurück zum Zitat X.S. Yang, Y.J. Wang, G.Y. Wang, H.R. Zhai, L.H. Dai, T.Y. Zhang, Acta Mater. 108 (2016) 252–263.CrossRef X.S. Yang, Y.J. Wang, G.Y. Wang, H.R. Zhai, L.H. Dai, T.Y. Zhang, Acta Mater. 108 (2016) 252–263.CrossRef
[25]
[26]
Zurück zum Zitat J. Gil Sevillano, F. de las Cuevas, Scripta Mater. 66 (2012) 978–981. J. Gil Sevillano, F. de las Cuevas, Scripta Mater. 66 (2012) 978–981.
[27]
Zurück zum Zitat J.I. Dickson, J. Boutin, L. Handfield, Mater. Sci. Eng. 64 (1984) L7–L11.CrossRef J.I. Dickson, J. Boutin, L. Handfield, Mater. Sci. Eng. 64 (1984) L7–L11.CrossRef
[28]
Zurück zum Zitat H.K. Yang, V. Doquet, Z.F. Zhang, Mater. Sci. Eng. A 672 (2016) 7–14.CrossRef H.K. Yang, V. Doquet, Z.F. Zhang, Mater. Sci. Eng. A 672 (2016) 7–14.CrossRef
[29]
Zurück zum Zitat M. Yang, Y. Pan, F. Yuan, Y. Zhu, X. Wu, Mater. Res. Lett. 4 (2016) 145–151.CrossRef M. Yang, Y. Pan, F. Yuan, Y. Zhu, X. Wu, Mater. Res. Lett. 4 (2016) 145–151.CrossRef
[30]
Zurück zum Zitat I. Gutierrez-Urrutia, J.A. del Valle, S. Zaefferer, D. Raabe, J. Mater. Sci. 45 (2010) 6604–6610.CrossRef I. Gutierrez-Urrutia, J.A. del Valle, S. Zaefferer, D. Raabe, J. Mater. Sci. 45 (2010) 6604–6610.CrossRef
[32]
Zurück zum Zitat S. Allain, J.P. Chateau, O. Bouaziz, Mater. Sci. Eng. A 387–389 (2004) 143–147.CrossRef S. Allain, J.P. Chateau, O. Bouaziz, Mater. Sci. Eng. A 387–389 (2004) 143–147.CrossRef
[33]
Zurück zum Zitat L. Chen, H.S. Kim, S.K. Kim, B. De Cooman, ISIJ Int. 47 (2007) 1804–1812.CrossRef L. Chen, H.S. Kim, S.K. Kim, B. De Cooman, ISIJ Int. 47 (2007) 1804–1812.CrossRef
[34]
[35]
Zurück zum Zitat S.I. Hong, C. Laird, Acta Metallurgica et Materialia 38 (1990) 1581–1594.CrossRef S.I. Hong, C. Laird, Acta Metallurgica et Materialia 38 (1990) 1581–1594.CrossRef
[36]
[37]
Zurück zum Zitat K.M. Rahman, V.A. Vorontsov, D. Dye, Mater. Sci. Eng. A 589 (2014) 252–261.CrossRef K.M. Rahman, V.A. Vorontsov, D. Dye, Mater. Sci. Eng. A 589 (2014) 252–261.CrossRef
[38]
Zurück zum Zitat H.K. Yang, Z.J. Zhang, Z.F. Zhang, Mater. Sci. Eng. A 622(0) (2015) 184–188.CrossRef H.K. Yang, Z.J. Zhang, Z.F. Zhang, Mater. Sci. Eng. A 622(0) (2015) 184–188.CrossRef
[39]
[40]
Zurück zum Zitat L. Lu, T. Zhu, Y. Shen, M. Dao, K. Lu, S. Suresh, Acta Mater. 57 (2009) 5165–5173.CrossRef L. Lu, T. Zhu, Y. Shen, M. Dao, K. Lu, S. Suresh, Acta Mater. 57 (2009) 5165–5173.CrossRef
[41]
[43]
Zurück zum Zitat B. He, B. Hu, H.W. Yen, G.J. Cheng, Z.K. Wang, H.W. Luo, M.X. Huang, Science 357 (2017) 1029–1032.CrossRef B. He, B. Hu, H.W. Yen, G.J. Cheng, Z.K. Wang, H.W. Luo, M.X. Huang, Science 357 (2017) 1029–1032.CrossRef
[44]
[45]
Metadaten
Titel
Influence of carbon addition on mechanical properties of Fe–Mn–C twinning-induced plasticity steels
verfasst von
Peng Fu
Zhi-bing Zheng
Wei-ping Yang
Hao-kun Yang
Publikationsdatum
14.11.2021
Verlag
Springer Nature Singapore
Erschienen in
Journal of Iron and Steel Research International / Ausgabe 9/2022
Print ISSN: 1006-706X
Elektronische ISSN: 2210-3988
DOI
https://doi.org/10.1007/s42243-021-00688-x

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