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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions B 1/2017

12.10.2016

Optimization of Melt Treatment for Austenitic Steel Grain Refinement

verfasst von: Simon N. Lekakh, Jun Ge, Von Richards, Ron O’Malley, Jessica R. TerBush

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions B | Ausgabe 1/2017

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Abstract

Refinement of the as-cast grain structure of austenitic steels requires the presence of active solid nuclei during solidification. These nuclei can be formed in situ in the liquid alloy by promoting reactions between transition metals (Ti, Zr, Nb, and Hf) and metalloid elements (C, S, O, and N) dissolved in the melt. Using thermodynamic simulations, experiments were designed to evaluate the effectiveness of a predicted sequence of reactions targeted to form precipitates that could act as active nuclei for grain refinement in austenitic steel castings. Melt additions performed to promote the sequential precipitation of titanium nitride (TiN) onto previously formed spinel (Al2MgO4) inclusions in the melt resulted in a significant refinement of the as-cast grain structure in heavy section Cr-Ni-Mo stainless steel castings. A refined as-cast structure consisting of an inner fine-equiaxed grain structure and outer columnar dendrite zone structure of limited length was achieved in experimental castings. The sequential of precipitation of TiN onto Al2MgO4 was confirmed using automated SEM/EDX and TEM analyses.

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Metadaten
Titel
Optimization of Melt Treatment for Austenitic Steel Grain Refinement
verfasst von
Simon N. Lekakh
Jun Ge
Von Richards
Ron O’Malley
Jessica R. TerBush
Publikationsdatum
12.10.2016
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions B / Ausgabe 1/2017
Print ISSN: 1073-5615
Elektronische ISSN: 1543-1916
DOI
https://doi.org/10.1007/s11663-016-0832-5

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