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Erschienen in: Journal of Materials Science 22/2012

01.11.2012 | Ultrafine Grained Materials

Plasma nitriding of steels with severely plastic deformed surfaces

verfasst von: J. Schuster, E. Bruder, C. Müller

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 22/2012

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Abstract

Linear Flow Splitting (LFS) is a new massive forming process, which enables the continuous production of integral bifurcated profiles with ultrafine-grained surface layers. Owing to the uniaxial material flow during LFS, the grains in the ultrafine-grained (UFG)-layer are highly elongated with minimum grain dimensions perpendicular to the split surface. With increasing distance to the split surface, the UFG-microstructure changes into a conventionally strain-hardened microstructure. The microstructural gradient is accompanied by a gradient in hardness and strength with maximum values at the split surface in the UFG-layer. Further improvement of hardness and wear resistance can be achieved by nitriding. In spite of their low thermal stability, earlier investigations demonstrated that nitriding of UFG-microstructures is feasible even at elevated temperatures like 500 °C. But, as most publications are referred to equiaxed grains, it is unclear whether the results can be transferred to LFS-profiles with their highly elongated grains. Whether pancake UFG-microstructures are still beneficial for plasma nitriding is the subject of this work. For this, the microstructure of a linear flow split micro-alloyed HSLA steel is characterized after nitriding and subsequent heat treatment by EBSD and SEM measurements. Mechanical properties are examined by hardness indentations. It is shown that nitriding of pancake-shaped UFG-microstructures is still beneficial in terms of higher compound layer thickness and hardness compared to a strain-hardened microstructure. Moreover, nitriding reduces the grain growth, i.e. stabilizes the UFG-microstructure.

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Metadaten
Titel
Plasma nitriding of steels with severely plastic deformed surfaces
verfasst von
J. Schuster
E. Bruder
C. Müller
Publikationsdatum
01.11.2012
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 22/2012
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-012-6566-0

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