Effect of Austenitization Temperature on the Precipitation of Carbides in Quenched Low Carbon Boron Steel

Abstract

The objective of this study was to study the effect of austenitization temperature on the formation of carbide/borocarbide, the microstructure and the mechanical properties of low carbon boron steel after quenching and its effects on the tensile properties of the steel. Three austenitization temperatures were used: 870, 1050, and 1200°C. The steel microstructures were analyzed by light, scanning and transmission electron microscopy techniques. Microstructural analyses showed that the highest percentage of martensite was obtained at the austenitizing temperature of 1050°C. The lower content of martensite at the austenitization temperature of 870°C was caused by the low percentage of boron in solution or by the largest nonequilibrium segregation of boron to the grain boundaries at 1200°C. A lower content of borocarbide (Fe 23 (C,B) 6 ) was identified for the austenitization of 1050°C, which caused an enhanced effect of boron on the reducing of the formation of carbide/borocarbide on the grain boundaries.

Produção e caracterização de barras laminadas do aço ao boro DIN 39MnCrB6-2

“…[1] A presença de borocarbonetos, Fe 23 (B,C) 6 , e cementita, Fe 3 C, nas três condições de austenitização estudadas (870°C, 1050°C e 1200°C) e a variação de tamanho médio destas fases precipitadas, indicam que os borocarbonetos têm a tendência de coalescer na temperatura de austenitização de 870°C. Nas duas outras temperaturas de austenitização, estas fases são solubilizadas e reprecipitadas.…”

“…Nas duas outras temperaturas de austenitização, estas fases são solubilizadas e reprecipitadas. [1] A temperatura de austenitização de 870°C é abaixo da temperatura de solubilização de Fe 23 (B,C) 6 , o que causa um aumento no tamanho dos precipitados, atingindo 55 ± 3 nm. Em 1050°C e 1200°C, a temperatura de solubilização dos borocarbonetos é atingida, criando precipitados de tamanho médio de 15 ± 2 nm.…”

“…Em 1050°C e 1200°C, a temperatura de solubilização dos borocarbonetos é atingida, criando precipitados de tamanho médio de 15 ± 2 nm. [1] Outro fator importante é que o aumento da temperatura de austenitização favorece o crescimento de grão austenítico. O crescimento de grão diminui a área de contorno, aumentando a concentração de boro no contorno e favorecendo a precipitação de borocarbonetos maiores na austenitização em temperatura de 1200 °C.…”

“…O crescimento de grão diminui a área de contorno, aumentando a concentração de boro no contorno e favorecendo a precipitação de borocarbonetos maiores na austenitização em temperatura de 1200 °C. [1] No trabalho de Suski e Oliveira [1] , foram obtidos resultados de teste de tensão uniaxial de amostras temperadas à partir das temperaturas de austenitização 870 °C, 1050 °C e 1200 °C, mostrados na Figura 25.…”

“…[1] A pequena variação na tensão de escoamento de 870 para 1050 °C pode ser explicado por dois efeitos concorrentes: o tamanho de grão austenítico, que aumenta com a temperatura de austenitização; e o aumento do percentual de martensita, que aumenta a tensão de escoamento. [1] A variação da tensão limite de resistência com o aumento da temperatura de austenitização de 870 °C para 1050 °C é explicada pela variação do teor de martensita. Os borocarbonetos sem coerência no aço tratado a 870°C, e a grande precipitação de borocarbonetos aliado a diminuição do teor de martensita por supersaturação da matriz, no aço tratado a 1200 °C reduzem a tensão limite de resistência.…”