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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 6/2020

19.04.2020

Relationship Between Impact Toughness and Microstructure for the As-Rolled and Simulated HAZ of Low-Carbon Steel Containing Ti-Ca Oxide Particles

verfasst von: Xin Wang, Chao Wang, Jian Kang, Guodong Wang, Devesh Misra, Guo Yuan

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 6/2020

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Abstract

In this study, the microstructure and mechanical properties of Ti-Ca deoxidized low-carbon steel compared with Al-Ca deoxidized steel were investigated. Hot rolling experiment and high heat input welding heat-affected zone (HAZ) simulation were carried out. In situ transformation behavior and crack propagation during impact in simulated HAZ were analyzed. The results indicated that interlocking acicular ferrite (AF) was the dominant microstructure after Ti-Ca deoxidation treatment, and TiOx-CaO-Al2O3-MnS-type complex inclusion with maximum proportion was effective for AF nucleation. However, Al2O3-CaO-(Ca, Mn)S-type inclusion that was dominant in Al-Ca steel exhibited significantly lower ability for AF nucleation. The high ratio of high-angle grain boundaries/low-angle grain boundaries in AF microstructure hindered the initiation and propagation of crack. The stress concentration in the vicinity of crack tip can be released because of superior deformability of AF structure as compared to bainite packets. By introducing Ti-Ca oxide particles, the mechanical properties of hot-rolled steel plate and HAZ, particularly impact toughness, were significantly enhanced because of the formation of fine AF.

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Metadaten
Titel
Relationship Between Impact Toughness and Microstructure for the As-Rolled and Simulated HAZ of Low-Carbon Steel Containing Ti-Ca Oxide Particles
verfasst von
Xin Wang
Chao Wang
Jian Kang
Guodong Wang
Devesh Misra
Guo Yuan
Publikationsdatum
19.04.2020
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 6/2020
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-020-05753-w

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