KUVA 3. Valikoitujen 830
°C:ssa hehkuttujen näytteiden
tosivenymät esitettynä
a) tosijännityksen ja
b) n-arvon funktiona. Kuvaajassa
on mukana myös
vastaavasta mikrorakennenäytteestä
XRD-menetelmällä
mitattu jäännöausteniittipitoisuus
(tilavuus%).
KUVA 4. Valikoitujen 900
°C:ssa hehkuttujen näytteiden
tosivenymät esitettynä
a) tosijännityksen ja
b) n-arvon funktiona. Kuvaajassa
on mukana myös
vastaavasta mikrorakennenäytteestä
XRD-menetelmällä
mitattu jäännöausteniittipitoisuus
(tilavuus%).
Taulukko 1. Koeterästen seosaineet (paino-%).
Koeteräs C Si Mn Al Cr Mo Nb V Cu Ni Ti B N
REF 0.14 0.46 2.3 0.02 0.02 0.29 0.016 0.003 0.30 0.02 0.0210 0.0003 0.0018
1.1 0.20 0.72 1.5 1.0 0.02 0.21 0.043 0.002 0.50 0.02 0.0230 0.0004 0.0010
1.2 0.20 0.71 1.5 1.0 0.02 0.21 0.041 0.098 0.50 0.02 0.0240 0.0004 0.0013
1.3 0.21 0.70 1.5 0.9 0.02 0.21 0.002 0.097 0.50 0.02 0.0230 0.0002 0.0045
1.4 0.21 0.71 1.5 1.0 0.02 0.21 0.001 0.002 0.50 0.02 0.0240 0.0002 0.0025
2.1 0.08 0.32 2.6 0.1 0.32 0.10 0.002 0.098 0.01 0.01 0.0010 0.0003 0.0013
2.2 0.08 0.71 2.6 0.1 0.30 0.10 0.001 0.100 0.02 0.02 0.0130 0.0004 0.0020
2.3 0.09 0.33 2.6 1.0 0.31 0.10 0.001 0.100 0.01 0.02 0.0120 0.0004 0.0020
2.4 0.09 0.73 2.6 1.1 0.33 0.11 0.002 0.100 0.02 0.01 0.002 0.0004 0.0018
TAULUKKO 1. Koeterästen
seosaineet (paino-%).
Lämpökäsittelyiden aika- ja lämpötila-asetusarvot. IBT = austemperointilämpötila ja PT = Q&P-prosessoinnin
pitolämpötila (partitioning).
Koeteräs Lämpökäsittely-
reitti
Interkriittinen
lämpötila °C
Hehkutusaika,
tIA s
Sammutuslämpötila
QT °C
Pitolämpötila
IBT / PT °C
Pitoaika
tIBT / tPT s
REF A 830 70 420, 450, 480 100
1.1 A, B 830, 900 70 420, 450, 480 100
1.2 A, B 830, 900 70 420, 450, 480 100
1.3 A, B 830, 900 70 420, 450, 480 100
1.4 A, B 830, 900 70 420, 450, 480 100
2.1 A, B 830, 900 70 420, 450, 480 100
2.2 A, B 830, 900 70 420, 450, 480 100
2.3 A, B 830, 900 70 420, 450, 480 100
2.4 A, B 830, 900 70 420, 450, 480 100
2.4 C 830, 850 180 200, 250, 275, 300, 350 450 100
Taulukko 3. Kuvassa 2 esitettyjen numeroitujen näytteiden lämpökäsittely ja ominaisuudet.
www.ohutlevy.com OHUTLEVY 1/2021 • 11
#
Koeteräs
Lämpökäsittelyreitti
Interkriittinen
lämpötila °C
Hehkutusaika tIA s
Sammutuslämpötila
QT °C
Pitolämpötila
IBT / PT °C
Pitoaika
tIBT / tPT s
Rp0.2 MPa
Rm MPa
Rp0.2/Rm
Ag %
A %
n 4-6
n 10- 20/Ag
Todellinen
tasavenymä εu
Todellinen
murtovenymä. TFS
Jäännösausteniitin
til-% (XRD)
Jäännösausteniitin
hiilipit. paino-%
väksi nostamalla sen hiilipitoisuutta, mikäli hiiltä kuluttavien
karbidien erkautuminen on ehkäisty seostamalla teräkseen
alumiinia ja piitä. Toisaalta työssä tutkittiin myös vanadiinin
tehokkuutta kylmävalssatun ja jatkuvatoimisesti hehkutetun
teräksen raekoon hienontajana ja erkaumalujittajana verrattuna
niobiumiin ja titaaniin.
Lämpökäsittelyjen oletettiin saavan aikaan ferriittisen tai
bainiittis-ferriittisen mikrorakenteen, joka sisältää vaihtelevia
osuuksia lujaa martensiittia ja metastabiilia austeniittia. Tutkimus
vastasi kysymyksiin, mitkä olivat koeteräksille suotuisat
austemperointilämpötila ja porraskarkaisussa käytettävä
jäähdytyksen keskeyttämislämpötila sekä niiden merkitys
jäännösausteniitin muodostumiselle. Tutkimuksen yhdeksän
kokeellisen teräskoostumuksen tuloksista esitetään tässä
artikkelissa otos, joka keskittyy jäännösausteniitin ja mikrorakenteen
morfologian merkitykseen muovattavuusominaisuuksien
kannalta.
Tutkimuksessa käytettyjen terästen koostumus on esitetty
sulatusanalyyseinä taulukossa 1. Koeteräkset valmistettiin
2 kg laboratorioaihioina Swerim AB:n tutkimuskeskuksessa
Tukholmassa, jonka jälkeen ne valssattiin ja lämpökäsiteltiin
Oulun yliopiston terästutkimuskeskus CASR:ssa (Centre
for Advanced Steels Research). Laboratorioaihiot hehkutettiin
1250 °C:ssa tunnin ajan, jonka jälkeen ne kuumavalssattiin
ensin 3 mm paksuuteen ja tämän jälkeen kylmävalssattiin
1,5 mm loppupaksuuteen. Lämpökäsittelyt suoritettiin
Gleeble 3800 termomekaanisella simulaattorilla, jolla jokaisesta
lämpökäsittelystä valmistettiin tuplakappaleet: toinen
mikrorakennetutkimukseen ja toinen mekaaniseen aineenkoetukseen.
Lämpökäsittelyparametrit on esitetty taulukossa 2.
Lämpökäsittelyreitit A, B ja C viittaavat kuvassa 1 esitettyihin
hehkutustapoihin.
Lämpökäsitellyt näytteet valmisteltiin tutkimuksiin vesileikkaamalla
ne valssaussuuntaan nähden pitkittäin siten, että
mikrorakennenäytteiden koko oli 10 mm x 60 mm ja vetokoenäytekoko
oli 20 mm x 120 mm, josta vetoalueen koko
oli 5 mm x 30 mm. Venymä mitattiin 25 mm venymäanturia
käyttämällä ja vetokoe tehtiin SFS-EN ISO 6892 –standardin
>
/www.ohutlevy.com
