Research on splitting phenomenon of isochronal martensitic transformation in T91 ferritic steel

Liu, Chenxi; Liu, Yongchang; Zhang, Dantian; Zhang, Yan

doi:10.1080/01411594.2011.622903

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“…El desdoblamiento o la ocurrencia en etapas de la transformación martensítica ha sido ya observado e informado en la literatura previa para diferentes tipos de aleaciones [10,11,12] incluyendo los aceros de alto Cr [13,14]. Las hipótesis propuestas para explicar este fenómeno están enmarcadas en distintos protocolos experimentales y distintas composiciones químicas.…”

Section: Discussionunclassified

“…Así, GARCÍA DE ANDRÉS et al [12] apuntan a la transformación diferencial de distintas regiones de austenita, que coexisten con diferentes composiciones quími-cas debido a un insuficiente grado de homogeneización durante el ciclo térmico empleado. Otros autores, en cambio, sugieren que el fenómeno se produce por precipitación de carburos y/o crecimiento de carburos ya existentes, antes o después de producida la transformación [14]; dicha precipitación está, a su vez, asociada a la formación de listones anchos, que poseerían una temperatura de comienzo de formación de la martensita diferente de la correspondiente a los listones finos. Un tercer grupo de autores [11] postula que la modulación en la velocidad de transformación es plausiblemente consecuencia de la formación casi simultánea de bloques de listones de martensita dentro de todos los paquetes y en todos los granos, a lo largo del espécimen.…”

Section: Discussionunclassified

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Estudio del comportamiento en enfriamiento continuo del acero martensítico ferrítico de activación reducida F82H

Peitsch

Danón

2018

Matéria (Rio J.)

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Estudio del comportamiento en enfriamiento continuo del acero martensítico ferrítico de activación reducida F82HStudy of the behavior of the reduced activation martensitic ferritic steel F82H under continuous cooling RESUMENLos aceros martensítico-ferríticos 9% Cr son, actualmente, candidatos privilegiados en la fabricación de componentes estructurales para los denominados reactores de fisión de Generación IV, debido a que presentan muy buenas propiedades termofísicas y mecánicas bajo irradiación de neutrones. Junto a éstos, los aceros martensítico-ferríticos de activación reducida, RAFM's por sus siglas en inglés -Reduced Activation FerriticMartensitic Steels-son, del mismo modo, candidatos para los componentes estructurales en reactores de fusión. En esta contribución se presentan resultados relativos al comportamiento en transformación durante el enfriamiento continuo de un acero RAFM F82H, obtenidos al aplicar ciclos térmicos utilizando la técnica de Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC). El estado de recepción del material utilizado fue normalizado a 1040 ºC, 38' y revenido a 750 ºC, 60'. Se sometieron muestras a ciclos térmicos de tres segmentos: calentamiento a 5 ºC/min desde temperatura ambiente hasta la temperatura de austenizado, mantenimiento en fase austenítica durante 15 min a 1050 ºC y enfriamiento a un conjunto de velocidades fijas, comprendidas entre 1,5 y 50 °C/min, manteniendo la presión constante. Luego de los ensayos de calorimetría, las muestras se prepararon por técnicas convencionales para su observación por microscopía óptica. Se implementó satisfactoriamente un algoritmo mediante el software Matlab que permite la determinación simultánea de la línea de base y la fracción transformada en función de la temperatura sobre la base de un procedimiento recursivo propuesto en la literatura previa. La transformación a la martensita en el acero F82H bajo las condiciones de ciclo térmico utilizadas en este trabajo mostró depender fuertemente de la velocidad de enfriamiento aplicada, produciéndose el desdoblamiento de la misma, o su ocurrencia en etapas diferenciadas, a medida que disminuye dicha velocidad.Palabras clave: Aceros de activación reducida, transformación martensítica, calorimetría diferencial de barrido. ABSTRACT9% Cr martensitic-ferritic steels are currently the privileged candidates to manufacture structural components of the so-called Generation IV nuclear fission reactors, because they exhibit very good thermophysical and mechanical properties under neutron irradiation. Along with them, the so-called Reduced Activation FerriticMartensitic steels (RAFM's) have been in the same way selected for the future nuclear fusion reactors. In this contribution we introduce results involving the transformation behavior under continuous cooling of the F82H RAFM steel, obtained by applying the differential scanning calorimetry (DSC) technique. The metallurgical state of the as-received material was normalized and tempered. The applied thermal cycles were as follows: heating at 5 ºC/min up to ...

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Section: Discussionunclassified

Estudio del comportamiento en enfriamiento continuo del acero martensítico ferrítico de activación reducida F82H

Peitsch

Danón

2018

Matéria (Rio J.)

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“…In our previous study, it has been recognized that relatively low cooling rate may cause the splitting phenomenon of martensitic transformation in high Cr ferritic steel, leading to an inflection point in the phase fraction curves of samples. This is relevant to the concentration gradient caused by the consumption of alloying elements in M 3 C formation at low cooling rate, while high cooling rate could retard the precipitation of M 3 C particles [20,21]. Thus, here high cooling rates are adopted, to avoid the influence of M 3 C precipitation on the kinetics of martensite transformation.…”

Section: Microstructural Observation and Dilatometric Measurement Resmentioning

confidence: 97%

Non-instantaneous growth characteristics of martensitic transformation in high Cr ferritic creep-resistant steel

et al. 2016

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Microstructural observation and high-resolution dilatometry were employed to investigate kinetics of martensitic transformation in high Cr ferritic creep-resistant steel upon different quenching/cooling rates. By incorporating the classical athermal nucleation and impingement correction, a non-instantaneous growth model for martensitic transformation has been developed. The developed model describes austenite/martensite interface mobility during martensite growth. The growth rate of martensite is found to be varied from 1 9 10 -6 to 3 9 10 -6 m/s. The low interface mobility suggests that it is not appropriate to presume the instantaneous growth behavior of martensite. Moreover, based on the proposed model, nucleation rate of martensite under different cooling rates is found to be nearly the same, while the growth rate of martensite is promoted by increasing the cooling rate.

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“…El desdoblamiento o la ocurrencia de etapas dentro de la transformación martensítica ha sido ya observado e informado en la literatura previa para diferentes tipos de aleaciones [1,10,11] incluyendo los aceros de alto Cr [2,12]. Las hipótesis propuestas para explicar este fenómeno han sido enmarcadas en los distintos protocolos experimentales y diferentes composiciones químicas nominales.…”

Section: Discusionunclassified

“…Esta transición estructural-cuya ocurrencia requiere altas velocidades de enfriamiento en los aceros al carbono, y velocidades considerablemente menores en aceros aleados-presenta, bajo ciertas condiciones, una anomalía denominada "desdoblamiento de la transformación martensítica", cuya explicación ha suscitado la formulación de distintas hipótesis en la literatura publicada al respecto. Este comportamiento anómalo ha sido reconocido en varios tipos de aleaciones metálicas y también marginalmente observado en aceros ferríticos 9-12%Cr tales como T91 y P91 [2] durante el enfriamiento continuo.…”

Section: Introductionunclassified

Desdoblamiento de la transformación martensítica en un acero F82H de activación neutrónica reducida

Ferraris¹,

Danón²

2018

Matéria (Rio J.)

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RESUMEN Una de las soluciones más prometedoras al problema del abastecimiento energético global es el acceso a la producción y control de la fusión nuclear. Este proceso, que es llevado a la práctica mediante reactores nucleares de fusión (de los cuales el primer diseño corresponde a los llamados Tokamak’s), involucra plasmas de deuterio/tritio a muy alta temperatura, confinados en cámarasde vacío de forma toroidal bajo la influencia de intensos campos magnéticos. Las condiciones hostiles previstas para los componentes estructurales de estos reactores han impulsado el desarrollo de nuevos materiales con propiedades metalúrgicas adaptadas a estas condiciones. En particular, los aceros martensítico-ferríticos de activación reducida (R.A.F.M.´s por sus siglas en inglés) son fuertes candidatos para la construcción de algunos componentes de estos reactores (primera pared de confinamiento y manto reproductor), debido a sus excelentes propiedades físicas. En este trabajo se analizaron 6 muestras de la aleación F82H, un acero perteneciente al grupo R.A.F.M. Las mismas fueron extraídas de una placa previamente normalizada a una temperatura de 1040ºC por 38 minutos y revenida a 750 ºC por 60 minutos (condición de recepción). Los especímenes fueron ensayados en un dilatómetro de alta resolución Bähr modelo DIL 805-A. Con este dispositivo se aplicó a las muestras un calentamiento controlado de 5 ºC/min. hasta 1050 ºC, seguido de una meseta isotérmica a la misma temperatura durante 15 minutos, para finalmente ser enfriadas en forma continua hasta temperatura ambiente, a distintas velocidades: 1.5; 2; 3; 5; 10 y 50 ºC/min. Las curvas dilatométricas obtenidas luego de los ensayos evidenciaron la presencia del fenómeno de desdoblamiento de la transformación martensítica a bajas velocidades de enfriamiento. Mediante modelos matemáticos simples, basados en datos experimentales, se obtuvieron curvas de fracción de fase transformada (austenita-martensita) y sus respectivas derivadas temporales en función de la temperatura para cada velocidad de enfriamiento. Además,mediante un microscopio electrónico de barrido con cañón de efecto de campo se obtuvieron imágenes de alta resolución de la microestructura de las muestras ensayadas, como complemento al análisis metalográfico de las probetas.

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Research on splitting phenomenon of isochronal martensitic transformation in T91 ferritic steel

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Estudio del comportamiento en enfriamiento continuo del acero martensítico ferrítico de activación reducida F82H

Estudio del comportamiento en enfriamiento continuo del acero martensítico ferrítico de activación reducida F82H

Non-instantaneous growth characteristics of martensitic transformation in high Cr ferritic creep-resistant steel

Desdoblamiento de la transformación martensítica en un acero F82H de activación neutrónica reducida

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