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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions B 3/2016

24.02.2016

Effects of Non-metallic Inclusions on Hot Ductility of High Manganese TWIP Steels Containing Different Aluminum Contents

verfasst von: Yu-Nan Wang, Jian Yang, Rui-Zhi Wang, Xiu-Ling Xin, Long-Yun Xu

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions B | Ausgabe 3/2016

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Abstract

The characteristics of inclusions in Fe-16Mn-xAl-0.6C (x = 0.002, 0.033, 0.54, 2.10 mass pct) steels have been investigated and their effects on hot ductility of the high manganese TWIP steels have been discussed. Ductility is very poor in the steel containing 0.54 mass pct aluminum, which is lower than 20 pct in the temperature range of 873 K to 1473 K (600 °C to 1200 °C). For the steels containing 0.002 and 2.10 mass pct aluminum, ductility is higher than 40 pct in the same temperature range. The hot ductility of steel containing 0.033 mass pct aluminum is higher than 30 pct throughout the temperature range under examination. With increasing aluminum content, the main inclusions in the steels change along the route of MnO/(MnO + MnS) → MnS/(Al2O3 + MnS) → AlN/(Al2O3 + MnS)/(MgAl2O4 + MnS) → AlN. The thermodynamic results of inclusion types calculated with FactSage software are in agreement with the experimental observation results. The inclusions in the steels containing 0.002 mass pct aluminum do not deteriorate the hot ductility. MnS inclusions whose average size, number density, and volume ratio are 1.12 μm, 15.62 mm−2, and 2.51 × 10−6 in the steel containing 0.033 mass pct aluminum reduce the ductility. In the steel containing 0.54 mass pct aluminum, AlN inclusions whose average size, number density, and volume ratio are 0.878 μm, 16.28 mm−2 and 2.82 × 10−6 can precipitate at the austenite grain boundaries, prevent dynamic recrystallization and deteriorate the hot ductility. On the contrary, in the steel containing 2.10 mass pct aluminum, the average size, number density and volume ratio of AlN inclusions change to 2.418 μm, 35.95 mm−2, and 2.55 × 10−5. They precipitate in the matrix, which do not inhibit dynamic recrystallization and thereby do not lead to poor hot ductility.

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Metadaten
Titel
Effects of Non-metallic Inclusions on Hot Ductility of High Manganese TWIP Steels Containing Different Aluminum Contents
verfasst von
Yu-Nan Wang
Jian Yang
Rui-Zhi Wang
Xiu-Ling Xin
Long-Yun Xu
Publikationsdatum
24.02.2016
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions B / Ausgabe 3/2016
Print ISSN: 1073-5615
Elektronische ISSN: 1543-1916
DOI
https://doi.org/10.1007/s11663-016-0626-9

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