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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 5/2017

14.02.2017

Influence of Temperature and Grain Size on Austenite Stability in Medium Manganese Steels

verfasst von: Yulong Zhang, Li Wang, Kip O. Findley, John G. Speer

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 5/2017

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Abstract

With an aim to elucidate the influence of temperature and grain size on austenite stability, a commercial cold-rolled 7Mn steel was annealed at 893 K (620 °C) for times varying between 3 minutes and 96 hours to develop different grain sizes. The austenite fraction after 3 minutes was 34.7 vol pct, and at longer times was around 40 pct. An elongated microstructure was retained after shorter annealing times while other conditions exhibited equiaxed ferrite and austenite grains. All conditions exhibit similar temperature dependence of mechanical properties. With increasing test temperature, the yield and tensile strength decrease gradually, while the uniform and total elongation increase, followed by an abrupt drop in strength and ductility at 393 K (120 °C). The Olson–Cohen model was applied to fit the transformed austenite fractions for strained tensile samples, measured by means of XRD. The fit results indicate that the parameters α and β decrease with increasing test temperature, consistent with increased austenite stability. The 7Mn steels exhibit a distinct temperature dependence of the work hardening rate. Optimized austenite stability provides continuous work hardening in the temperature range of 298 K to 353 K (25 °C to 80 °C). The yield and tensile strengths have a strong dependence on grain size, although grain size variations have less effect on uniform and total elongation.

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Literatur
2.
Zurück zum Zitat M. J. Merwin: Proc. of Mater. Sci. and Technol. 2007, Detroit, 2007. M. J. Merwin: Proc. of Mater. Sci. and Technol. 2007, Detroit, 2007.
3.
Zurück zum Zitat M. J. Merwin: Iron & Steel Technology, 2008, vol. 5, pp. 66-84. M. J. Merwin: Iron & Steel Technology, 2008, vol. 5, pp. 66-84.
4.
Zurück zum Zitat H. J. Jun, O. Yakubovsky and N. Fonstein: HMnS 2011 conf. Proc., Seoul, 2011. H. J. Jun, O. Yakubovsky and N. Fonstein: HMnS 2011 conf. Proc., Seoul, 2011.
5.
Zurück zum Zitat Q. Han, Y. Zhang, and L. Wang: Metall. Mater. Trans. A, 2015, vol. 46A, pp. 1917-1926.CrossRef Q. Han, Y. Zhang, and L. Wang: Metall. Mater. Trans. A, 2015, vol. 46A, pp. 1917-1926.CrossRef
6.
Zurück zum Zitat Z. H. Cai, H. Ding, Z. Y. Tang, and R. D. K. Misra: Mater. Sci. Eng. A, 2016, Vol. 676, 289-293.CrossRef Z. H. Cai, H. Ding, Z. Y. Tang, and R. D. K. Misra: Mater. Sci. Eng. A, 2016, Vol. 676, 289-293.CrossRef
7.
Zurück zum Zitat S. Lee, K. Lee and B. C. De Cooman: Mater. Sci. Forum, 2010, vol. 654-656, pp. 286-289.CrossRef S. Lee, K. Lee and B. C. De Cooman: Mater. Sci. Forum, 2010, vol. 654-656, pp. 286-289.CrossRef
8.
Zurück zum Zitat S. Lee, S. Lee, S. S. Kumar, K. Lee, and B. C. De Cooman: Metall. Mater. Trans. A, 2011, vol. 42A, pp. 3638-3651.CrossRef S. Lee, S. Lee, S. S. Kumar, K. Lee, and B. C. De Cooman: Metall. Mater. Trans. A, 2011, vol. 42A, pp. 3638-3651.CrossRef
9.
Zurück zum Zitat D. K. Matlock, J. G. Speer, E. De Moor, and P. J. Gibbs: Jestech, 2012, vol. 15, pp. 1-12. D. K. Matlock, J. G. Speer, E. De Moor, and P. J. Gibbs: Jestech, 2012, vol. 15, pp. 1-12.
10.
Zurück zum Zitat M. I. Latypov, S. Shin, B. C. De Cooman, and H. S. Kim: Acta Mater., 2016, vol. 108, pp. 219-228.CrossRef M. I. Latypov, S. Shin, B. C. De Cooman, and H. S. Kim: Acta Mater., 2016, vol. 108, pp. 219-228.CrossRef
11.
Zurück zum Zitat A. Arlazarov, M. Gouné, O. Bouaziz, A. Hazotte, and F. Kegel: Mater. Sci. Forum, 2012, vols. 706-709, pp 2693-2698.CrossRef A. Arlazarov, M. Gouné, O. Bouaziz, A. Hazotte, and F. Kegel: Mater. Sci. Forum, 2012, vols. 706-709, pp 2693-2698.CrossRef
12.
Zurück zum Zitat D. Suh, S. Park, T. Lee, C. Oh, and S. Kim: Metall. Mater. Trans. A, 2010, vol. 41A, pp. 397-408.CrossRef D. Suh, S. Park, T. Lee, C. Oh, and S. Kim: Metall. Mater. Trans. A, 2010, vol. 41A, pp. 397-408.CrossRef
13.
Zurück zum Zitat H. W. Luo, J. Shi, C. Wang, W. Q. Cao, X. J. Sun, and H. Dong: Acta Mater., 2011, vol. 59, pp. 4002-4014.CrossRef H. W. Luo, J. Shi, C. Wang, W. Q. Cao, X. J. Sun, and H. Dong: Acta Mater., 2011, vol. 59, pp. 4002-4014.CrossRef
14.
Zurück zum Zitat J. Shi, X. Sun, M. Wang, W. Hui, H. Dong and W. Cao: Scripta Mater., 2010, vol. 63, pp. 815–818.CrossRef J. Shi, X. Sun, M. Wang, W. Hui, H. Dong and W. Cao: Scripta Mater., 2010, vol. 63, pp. 815–818.CrossRef
15.
Zurück zum Zitat Z. H. Cai, H. Ding, R. D. K. Misra and Z. Y. Ying: Acta Mater., 2015, vol. 84, pp. 229-236.CrossRef Z. H. Cai, H. Ding, R. D. K. Misra and Z. Y. Ying: Acta Mater., 2015, vol. 84, pp. 229-236.CrossRef
16.
Zurück zum Zitat Q. Han, Y. Zhang and L. Wang: HMnS2014 conf. Proc., Aachen, 2014. Q. Han, Y. Zhang and L. Wang: HMnS2014 conf. Proc., Aachen, 2014.
17.
Zurück zum Zitat S. Lee, S. Lee and B. C. De Cooman: Scripta Mater., 2011, vol. 64, pp. 649-652.CrossRef S. Lee, S. Lee and B. C. De Cooman: Scripta Mater., 2011, vol. 64, pp. 649-652.CrossRef
18.
Zurück zum Zitat P. J. Gibbs: Design Consideration for the Third Generation Advanced High Strength Steel, PhD Thesis, Colorado School of Mines, 2013. P. J. Gibbs: Design Consideration for the Third Generation Advanced High Strength Steel, PhD Thesis, Colorado School of Mines, 2013.
19.
Zurück zum Zitat J. Hu, L. X. Du, G. S. Sun, H. Xie, and R. D. K. Misra: Scripta Mater., 2015, vol. 104, pp. 87-90.CrossRef J. Hu, L. X. Du, G. S. Sun, H. Xie, and R. D. K. Misra: Scripta Mater., 2015, vol. 104, pp. 87-90.CrossRef
20.
Zurück zum Zitat T. Tsuchiyama, T. Inoue, J. Tobata, D. Akama, and S. Takaki: Scripta Mater., 2016, vol. 122, pp. 36-39.CrossRef T. Tsuchiyama, T. Inoue, J. Tobata, D. Akama, and S. Takaki: Scripta Mater., 2016, vol. 122, pp. 36-39.CrossRef
21.
Zurück zum Zitat Y. K. Lee and J. Han: Mater. Sci. Technol., 2014, Vol. 31, pp. 843-856.CrossRef Y. K. Lee and J. Han: Mater. Sci. Technol., 2014, Vol. 31, pp. 843-856.CrossRef
22.
Zurück zum Zitat E. De Moor, D. K. Matlock, J. G. Speer and M. J. Merwin: Scripta Mater., 2011, vol. 64, pp. 185-188.CrossRef E. De Moor, D. K. Matlock, J. G. Speer and M. J. Merwin: Scripta Mater., 2011, vol. 64, pp. 185-188.CrossRef
23.
Zurück zum Zitat S. Lee, S. Lee, and B. C. De Cooman: Int. J. Mate. Res., 2013, vol. 104, pp. 423-429.CrossRef S. Lee, S. Lee, and B. C. De Cooman: Int. J. Mate. Res., 2013, vol. 104, pp. 423-429.CrossRef
24.
Zurück zum Zitat N. Nakada, K. Mizutani, T. Tsuchiyama, and S. Takaki: Acta Mater., 2014, vol. 65, pp. 251-258.CrossRef N. Nakada, K. Mizutani, T. Tsuchiyama, and S. Takaki: Acta Mater., 2014, vol. 65, pp. 251-258.CrossRef
25.
Zurück zum Zitat A. Kwiatkowski da silva, G. Leyson, M. Kuzmina, D. Ponge, M. Herbig, S. Sandlobes, B. Gault, J. Neugebauer, and D. Raabe: Acta Mater., 2017, vol. 124, pp. 305–15. A. Kwiatkowski da silva, G. Leyson, M. Kuzmina, D. Ponge, M. Herbig, S. Sandlobes, B. Gault, J. Neugebauer, and D. Raabe: Acta Mater., 2017, vol. 124, pp. 305–15.
26.
Zurück zum Zitat B. B. He, M. X. Huang, Z. Y. Liang, A. H. W. Ngan, H. W. Luo, J. Shi, W. Q. Cao, H. Dong: Scripta Mater., 2013, vol. 69, pp. 215–218.CrossRef B. B. He, M. X. Huang, Z. Y. Liang, A. H. W. Ngan, H. W. Luo, J. Shi, W. Q. Cao, H. Dong: Scripta Mater., 2013, vol. 69, pp. 215–218.CrossRef
27.
Zurück zum Zitat S. Lee, and B. C. De Cooman: Metall. Mater. Trans. A, 2013, vol. 44A, pp. 5018-5024.CrossRef S. Lee, and B. C. De Cooman: Metall. Mater. Trans. A, 2013, vol. 44A, pp. 5018-5024.CrossRef
28.
Zurück zum Zitat S. Lee, S. Lee, and B. C. De Cooman: Scripta Mater., 2011, vol. 65, 225-228.CrossRef S. Lee, S. Lee, and B. C. De Cooman: Scripta Mater., 2011, vol. 65, 225-228.CrossRef
29.
Zurück zum Zitat S. Lee, S. Lee, and B. C. De Cooman: Acta Mater., 2011, vol. 59, pp. 7546-7553.CrossRef S. Lee, S. Lee, and B. C. De Cooman: Acta Mater., 2011, vol. 59, pp. 7546-7553.CrossRef
30.
Zurück zum Zitat R. E. Reed-Hill and R. Abbaschian, Physics Metallurgy Principles,M PWS-Kent, Boston, 1992, pp. 250. R. E. Reed-Hill and R. Abbaschian, Physics Metallurgy Principles,M PWS-Kent, Boston, 1992, pp. 250.
31.
Zurück zum Zitat G. B. Olson and M. Cohen: Metall. Trans. A, 1975, vol. 6, pp. 791-795.CrossRef G. B. Olson and M. Cohen: Metall. Trans. A, 1975, vol. 6, pp. 791-795.CrossRef
32.
Zurück zum Zitat H. Luo, H. Dong, M. Huang: Mater. Des., 2015, vol 83, pp. 42-48. H. Luo, H. Dong, M. Huang: Mater. Des., 2015, vol 83, pp. 42-48.
33.
Zurück zum Zitat X. Wang, L. Wang, M. Huang: Mater. Sci. Eng. A, 2016, vol. 674, pp. 59-63.CrossRef X. Wang, L. Wang, M. Huang: Mater. Sci. Eng. A, 2016, vol. 674, pp. 59-63.CrossRef
34.
Zurück zum Zitat X. G. Wang, L.Wang, and M. X. Huang: Acta Mater., 2017, vol. 124, pp. 17-29.CrossRef X. G. Wang, L.Wang, and M. X. Huang: Acta Mater., 2017, vol. 124, pp. 17-29.CrossRef
35.
Zurück zum Zitat R. Sarmah, G. Ananthakrishna: Acta Mater., 2015, vol. 91, pp. 192-201.CrossRef R. Sarmah, G. Ananthakrishna: Acta Mater., 2015, vol. 91, pp. 192-201.CrossRef
Metadaten
Titel
Influence of Temperature and Grain Size on Austenite Stability in Medium Manganese Steels
verfasst von
Yulong Zhang
Li Wang
Kip O. Findley
John G. Speer
Publikationsdatum
14.02.2017
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 5/2017
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-017-3995-z

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