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13.06.2019

Tensile and Microstructural Characteristics of Fe-24Mn Steel Welds for Cryogenic Applications

Zeitschrift:
Metals and Materials International
Autoren:
Myeonghwan Choi, Junghoon Lee, Hyunbin Nam, Namhyun Kang, Myeonghyun Kim, Daewon Cho
Wichtige Hinweise

Publisher's Note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

Herein, we investigated the weldability and relationship between microstructure and tensile properties in 24 wt% Mn steel welds and, specifically, submerged arc welds (SAWs) were produced using these welds for cryogenic applications. The base metal (BM) and weld metal (WM) exhibited a stacking fault energy (SFE) that maintained a stable austenite phase for 27.1 and 17.0 mJ/m2, respectively. Deformation twins were observed after tensile testing of the BM and WM at 298 K. Weld metals using undermatched fillers showed a lower SFE and coarser grain size (~ 86 μm) compared to that of the BM (~ 12 μm). Therefore, the tensile testing at 110 K produced deformation twins and ε-martensite. The formation of ε-martensite with deformation twins antedated necking during tensile testing and elongation decreased at 110 K. However, the SAWs of high Mn steels maintained excellent low-temperature mechanical properties such as elongation, tensile strength, and yield strength with values of 20%, 1150 MPa, and 617 MPa, respectively.

Graphic Abstract

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