Skip to main content
Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 1/2018

21.11.2017

Impact of Si on Microstructure and Mechanical Properties of 22MnB5 Hot Stamping Steel Treated by Quenching & Partitioning (Q&P)

verfasst von: Bernd M. Linke, Thomas Gerber, Ansgar Hatscher, Ilaria Salvatori, Iñigo Aranguren, Maribel Arribas

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 1/2018

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

Based on 22MnB5 hot stamping steel, three model alloys containing 0.5, 0.8, and 1.5 wt pct Si were produced, heat treated by quenching and partitioning (Q&P), and characterized. Aided by DICTRA calculations, the thermal Q&P cycles were designed to fit into industrial hot stamping by keeping partitioning times ≤ 30 seconds. As expected, Si increased the amount of retained austenite (RA) stabilized after final cooling. However, for the intermediate Si alloy the heat treatment exerted a particularly pronounced influence with an RA content three times as high for the one-step process compared to the two-step process. It appeared that 0.8 wt pct Si sufficed to suppress direct cementite formation from within martensite laths but did not sufficiently stabilize carbon-soaked RA at higher temperatures. Tensile and bending tests showed strongly diverging effects of austenite on ductility. Total elongation improved consistently with increasing RA content independently from its carbon content. In contrast, the bending angle was not impacted by high-carbon RA but deteriorated almost linearly with the amount of low-carbon RA.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat J.G. Speer, D. K. Matlock, B. C. De Cooman and J. G. Schroth: Acta Mater., 2003, vol. 51, pp. 2611-22.CrossRef J.G. Speer, D. K. Matlock, B. C. De Cooman and J. G. Schroth: Acta Mater., 2003, vol. 51, pp. 2611-22.CrossRef
2.
Zurück zum Zitat I. de Diego-Calderón, I. Sabirov, J. M. Molina-Aldareguia, C. Föjer, R. Thiessen and R. H. Petrov: Mater. Sci. Eng. A, 2016, vol. 657, pp. 136-46.CrossRef I. de Diego-Calderón, I. Sabirov, J. M. Molina-Aldareguia, C. Föjer, R. Thiessen and R. H. Petrov: Mater. Sci. Eng. A, 2016, vol. 657, pp. 136-46.CrossRef
3.
Zurück zum Zitat J.G. Speer, E. De Moor, K. Findley, D. Matlock, B. De Cooman and D. Edmonds Metall. Mater. Trans. A, 2011, vol. 42, pp. 3591-3601.CrossRef J.G. Speer, E. De Moor, K. Findley, D. Matlock, B. De Cooman and D. Edmonds Metall. Mater. Trans. A, 2011, vol. 42, pp. 3591-3601.CrossRef
4.
Zurück zum Zitat E. D. Moor, J. G. Speer, D. K. Matlock, J.-H. Kwak and S.-B. Lee: ISIJ Int., 2011, vol. 51, pp. 137-44.CrossRef E. D. Moor, J. G. Speer, D. K. Matlock, J.-H. Kwak and S.-B. Lee: ISIJ Int., 2011, vol. 51, pp. 137-44.CrossRef
5.
Zurück zum Zitat J. Streicher, D. Speer, D. Matlock, and B. De Cooman: Proceedings of the International Conference on Advanced High-Strength Sheet Steels for Automotive Applications, 2004, pp. 51–62. J. Streicher, D. Speer, D. Matlock, and B. De Cooman: Proceedings of the International Conference on Advanced High-Strength Sheet Steels for Automotive Applications, 2004, pp. 51–62.
6.
Zurück zum Zitat R. G. Thiessen, G. Paul and R. Sebald Mater. Sci. Forum, 2017, vol. 879, pp. 1933-1938.CrossRef R. G. Thiessen, G. Paul and R. Sebald Mater. Sci. Forum, 2017, vol. 879, pp. 1933-1938.CrossRef
7.
Zurück zum Zitat H. Karbasian and A. Tekkaya J. Mater. Process. Technol., 2010, vol. 210, pp. 2103 - 2118.CrossRef H. Karbasian and A. Tekkaya J. Mater. Process. Technol., 2010, vol. 210, pp. 2103 - 2118.CrossRef
8.
Zurück zum Zitat P Hu, L Ying and B He (2016) Hot Stamping Advanced Manufacturing Technology of Lightweight Car Body. Springer, Singapore. P Hu, L Ying and B He (2016) Hot Stamping Advanced Manufacturing Technology of Lightweight Car Body. Springer, Singapore.
9.
Zurück zum Zitat E.J. Seo, L. Cho, and B.C. De Cooman: Metall. Mater. Trans. A, 2014, vol. 45A, pp. 4022-37.CrossRef E.J. Seo, L. Cho, and B.C. De Cooman: Metall. Mater. Trans. A, 2014, vol. 45A, pp. 4022-37.CrossRef
10.
Zurück zum Zitat M. Cheng, H.W. Song, X. Li and S.H. Zhang: Mater. Sci. Forum, 2014, vol. 788, pp. 340-45.CrossRef M. Cheng, H.W. Song, X. Li and S.H. Zhang: Mater. Sci. Forum, 2014, vol. 788, pp. 340-45.CrossRef
11.
Zurück zum Zitat X. Han, Y. Zhong, K. Yang, Z. Cui and J. Chen: Procedia Eng., 2014, vol. 81, pp. 1737-43.CrossRef X. Han, Y. Zhong, K. Yang, Z. Cui and J. Chen: Procedia Eng., 2014, vol. 81, pp. 1737-43.CrossRef
12.
Zurück zum Zitat H. Liu, X. Lu, X. Jin, H. Dong and J. Shi: Scr. Mater., 2011, vol. 64, pp. 749–52.CrossRef H. Liu, X. Lu, X. Jin, H. Dong and J. Shi: Scr. Mater., 2011, vol. 64, pp. 749–52.CrossRef
13.
Zurück zum Zitat D. De Knijf, R. Petrov, C. Föjer and L. A. I. Kestens: Mater. Sci. Eng. A, 2014, vol. 615, pp. 107-15.CrossRef D. De Knijf, R. Petrov, C. Föjer and L. A. I. Kestens: Mater. Sci. Eng. A, 2014, vol. 615, pp. 107-15.CrossRef
14.
Zurück zum Zitat M. J. Santofimia, T. Nguyen-Minh, L. Zhao, R. Petrov, I. Sabirov and J. Sietsma: Mater. Sci. Eng. A, 2010, vol. 527, pp. 6429-39.CrossRef M. J. Santofimia, T. Nguyen-Minh, L. Zhao, R. Petrov, I. Sabirov and J. Sietsma: Mater. Sci. Eng. A, 2010, vol. 527, pp. 6429-39.CrossRef
15.
Zurück zum Zitat J. G. Speer, D. V. Edmonds, F. C. Rizzo and D. K. Matlock: Curr. Opin. Solid State Mater. Sci., 2004, vol. 8, pp. 219-37.CrossRef J. G. Speer, D. V. Edmonds, F. C. Rizzo and D. K. Matlock: Curr. Opin. Solid State Mater. Sci., 2004, vol. 8, pp. 219-37.CrossRef
16.
Zurück zum Zitat A.J. Clarke, J.G. Speer, D.K. Matlock, F.C. Rizzo, D.V. Edmonds and M.J. Santofimia: Scr. Mater., 2009, vol. 61, pp. 149-52.CrossRef A.J. Clarke, J.G. Speer, D.K. Matlock, F.C. Rizzo, D.V. Edmonds and M.J. Santofimia: Scr. Mater., 2009, vol. 61, pp. 149-52.CrossRef
17.
Zurück zum Zitat D.V. Edmonds, K. He, F.C. Rizzo, B.C. De Cooman, D.K. Matlock and J.G. Speer: Mater. Sci. Eng. A, 2006, vol. 438, pp. 25-34.CrossRef D.V. Edmonds, K. He, F.C. Rizzo, B.C. De Cooman, D.K. Matlock and J.G. Speer: Mater. Sci. Eng. A, 2006, vol. 438, pp. 25-34.CrossRef
18.
Zurück zum Zitat G.A. Thomas, J. Speer and D. Matlock: Metallurgical and Materials Transactions A, 2011, vol. 42, pp. 3652-3659.CrossRef G.A. Thomas, J. Speer and D. Matlock: Metallurgical and Materials Transactions A, 2011, vol. 42, pp. 3652-3659.CrossRef
19.
Zurück zum Zitat L. Cheng, A. Böttger, T. H. De Keijser and E. Mittemeijer: Scr. Metall. Mater., 1990, vol. 24, pp. 509-514.CrossRef L. Cheng, A. Böttger, T. H. De Keijser and E. Mittemeijer: Scr. Metall. Mater., 1990, vol. 24, pp. 509-514.CrossRef
20.
Zurück zum Zitat E. De Moor, S. Lacroix, L. Samek, J. Penning, and J. Speer: Proceedings of the 3rd International Conference on Advanced Structural Steels, 2006. E. De Moor, S. Lacroix, L. Samek, J. Penning, and J. Speer: Proceedings of the 3rd International Conference on Advanced Structural Steels, 2006.
21.
Zurück zum Zitat S. Ray and O. Mohanty: Transactions of the Japan Institute of Metals, 1983, vol. 24, pp. 81-87.CrossRef S. Ray and O. Mohanty: Transactions of the Japan Institute of Metals, 1983, vol. 24, pp. 81-87.CrossRef
22.
Zurück zum Zitat E. Girault, A. Mertens, P. Jacques, Y. Houbaert, B. Verlinden und J. Van Humbeeck: Scr. Mater., 2001, vol. 44, pp. 885-92.CrossRef E. Girault, A. Mertens, P. Jacques, Y. Houbaert, B. Verlinden und J. Van Humbeeck: Scr. Mater., 2001, vol. 44, pp. 885-92.CrossRef
23.
Zurück zum Zitat E. J. Seo, L. Cho and B. C. De Cooman Metall. Mater. Trans. A, 2015, vol. 46, pp. 27-31.CrossRef E. J. Seo, L. Cho and B. C. De Cooman Metall. Mater. Trans. A, 2015, vol. 46, pp. 27-31.CrossRef
24.
Zurück zum Zitat R. M. Wu, L. Wang and X. J. Jin: Phys. Procedia, 2013, vol. 50, pp. 8-12.CrossRef R. M. Wu, L. Wang and X. J. Jin: Phys. Procedia, 2013, vol. 50, pp. 8-12.CrossRef
25.
Zurück zum Zitat P. Michaud, D. Delagnes, P. Lamesle, M. Mathon and C. Levaillant: Acta Mater., 2007, vol. 55, pp. 4877-4889.CrossRef P. Michaud, D. Delagnes, P. Lamesle, M. Mathon and C. Levaillant: Acta Mater., 2007, vol. 55, pp. 4877-4889.CrossRef
26.
Zurück zum Zitat H. K. D. H. Bhadeshia: Bainite in steels, Institute of Materials, Minerals and Mining, London, 1992, pp. 131-135. H. K. D. H. Bhadeshia: Bainite in steels, Institute of Materials, Minerals and Mining, London, 1992, pp. 131-135.
27.
Zurück zum Zitat H. I. Aaronson, H. A. Domian and G. M. Pound: Trans. Met. Soc. AIME, 1966, vol. 236, pp. 753-67. H. I. Aaronson, H. A. Domian and G. M. Pound: Trans. Met. Soc. AIME, 1966, vol. 236, pp. 753-67.
28.
Zurück zum Zitat W Bleck: Werkstoffkunde Stahl für Studium und Praxis, Institut für Eisenhüttenkunde der RWTH Aachen, 2004, p. 193. W Bleck: Werkstoffkunde Stahl für Studium und Praxis, Institut für Eisenhüttenkunde der RWTH Aachen, 2004, p. 193.
29.
Zurück zum Zitat S. T. Ahn, D. S. Kim and W. J. Nam: J. Mater. Process. Technol., 2005, vol. 160, pp. 54-58.CrossRef S. T. Ahn, D. S. Kim and W. J. Nam: J. Mater. Process. Technol., 2005, vol. 160, pp. 54-58.CrossRef
30.
Zurück zum Zitat K Nohara, Y Ono and N Ohashi: J. Iron Steel Inst. Jpn., 1977, Nr. 63, pp. 212-22. K Nohara, Y Ono and N Ohashi: J. Iron Steel Inst. Jpn., 1977, Nr. 63, pp. 212-22.
31.
Zurück zum Zitat M. L. Brandt und G. B. Olson: Iron Steelmaker, 1993, vol. 20 (5), pp. 55-60. M. L. Brandt und G. B. Olson: Iron Steelmaker, 1993, vol. 20 (5), pp. 55-60.
32.
Zurück zum Zitat W. Q. Cao, C. Y. Wang, J. Shi and H. Dong: Mater. Sci. Forum, 2010, vol. 90, pp. 654-56. W. Q. Cao, C. Y. Wang, J. Shi and H. Dong: Mater. Sci. Forum, 2010, vol. 90, pp. 654-56.
33.
Zurück zum Zitat S. Rajasekhara, P. Ferreira, L. Karjalainen and A. Kyröläinen Metall. Mater. Trans. A, 2007, vol. 38, pp. 1202-1210.CrossRef S. Rajasekhara, P. Ferreira, L. Karjalainen and A. Kyröläinen Metall. Mater. Trans. A, 2007, vol. 38, pp. 1202-1210.CrossRef
34.
Zurück zum Zitat K. Hasegawa, K. Kawamura, T. Urabe and Y. Hosoya: ISIJ Int., 2004, vol. 44, pp. 603-09.CrossRef K. Hasegawa, K. Kawamura, T. Urabe and Y. Hosoya: ISIJ Int., 2004, vol. 44, pp. 603-09.CrossRef
Metadaten
Titel
Impact of Si on Microstructure and Mechanical Properties of 22MnB5 Hot Stamping Steel Treated by Quenching & Partitioning (Q&P)
verfasst von
Bernd M. Linke
Thomas Gerber
Ansgar Hatscher
Ilaria Salvatori
Iñigo Aranguren
Maribel Arribas
Publikationsdatum
21.11.2017
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 1/2018
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-017-4400-7

Weitere Artikel der Ausgabe 1/2018

Metallurgical and Materials Transactions A 1/2018 Zur Ausgabe

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.