Superior Mechanical Properties and Work-Hardening Ability of Ultrafine-Grained Quenched and Partitioned Steels Processed by a Novel Approach Involving Asymmetric Hot Rolling

Tang, Zihan; Huang, Jianguo; Ding, Hua; Zhang, Dongmei; Misra, Devesh

doi:10.3390/met8110872

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“…Three articles focus on the development of industry-relevant processes consisting of thermo-mechanical rolling, followed by direct quenching and partitioning (DQ&P). The article by Tang et al [3] presents a process based on asymmetric hot rolling, followed by a DQ&P process. It was applied to a Fe-0.2C-1.5Mn-1.3Si-0.2Al (wt.%) steel, resulting in the formation of an ultrafine-grained microstructure with an excellent combination of the ultimate tensile strength of~1000 MPa and total elongation of~35%, and enhanced workhardening behaviour.…”

Section: Contributionsmentioning

confidence: 99%

Advanced High-Strength Steels by Quenching and Partitioning

Sabirov

Santofimia

Petrov

2021

Metals

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Section: Contributionsmentioning

confidence: 99%

Advanced High-Strength Steels by Quenching and Partitioning

Sabirov

Santofimia

Petrov

2021

Metals

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“…Surface defects can further grow during rolling, resulting in the deterioration of the quality of products. Figure 1 shows schematic representation of typical surface defects in slabs and rolled plates [1][2][3].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Root Cause Analysis of Surface Cracks in Heavy Steel Plates during the Hot Rolling Process

Bahrami

Khouzani

Mokhtari

et al. 2019

Metals

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This paper investigates the root cause of the formation of surface cracks on hot-rolled C–Mn constructional steel heavy plates. Cracks are rather evenly distributed over the surface in the form of colonies of cracks. Samples were cut from the heavy plate. The microstructure of samples in the as-cast and hot-rolled states were studied using optical and electron microscopes as well as energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS). Results show that cracks are heavily oxidized. De-carburized areas are also seen alongside cracks. The crack tip is in the form of a deer-horn, indicating that crack branching has taken place during deformation. The crack initiation sites are V-shaped grooves on the surface of as-cast slabs. Correlations between microstructures, processing parameters, and crack formation are discussed.

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“…[182]. Tang et al [191] propusieron un nuevo enfoque de procesamiento, que fusiona el laminado en caliente asimétrico, el enfriamiento directo, la partición, el temple y el laminado en frío, constituyendo un proceso de cinco etapas. Los resultados obtenidos son favorables alcanzando un 35,8 GPa% de absorción de energía.…”

Section: Mecanismo De Plasticidad Inducidaunclassified

Diseño de aleación de alta entropía de alto desempeño mecánico en condiciones de bajas y altas temperaturas para aplicaciones energéticas y aeroespaciales.

Rojas Jara,

Melendrez Castro

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Debido al continuo avance tecnológico y a los crecientes requerimientos de la industria moderna, es necesario buscar materiales de alto rendimiento para satisfacer las necesidades industriales actuales como la automotriz, aeroespacial y energética, que enfrentan claras limitaciones en las condiciones de fabricación y en los requerimientos de los materiales. Además, para obtener materiales de alto rendimiento, se han tenido que buscar nuevas metodologías de diseño. Ejemplo de lo anterior son las aleaciones de alta entropía. Su diseño requiere la consideración de variables no convencionales o no contempladas en la metodología CALPHAD. Una de estas variables son los rangos de estabilidad de los electrones de valencia, que están acoplados al factor de empaquetamiento atómico. Adicionalmente, el diseño de materiales progresivos esta involucrando el aprendizaje automático como método predictivo de aleaciones complejas. En este contexto, se han diseñado, fabricado y caracterizados materiales metálicos complejos, que incluyen un acero avanzado de alta resistencia mecánica y aleaciones de alta entropía con mecanismos de refuerzo mecánico. Estos materiales buscan satisfacer las necesidades de las industrias mencionadas, y ofrecen una solución prometedora para mejorar el desempeño de los componentes y sistemas utilizados en ellas. El diseño se realizó utilizando CALPHAD, análisis exploratorio de datos y aprendizaje automático para las aleaciones de alta entropía. Se estudiaron los mecanismos de refuerzo por plasticidad inducida y precipitación mediante caracterización microestructural y mecánica en múltiples escalas para aplicaciones energéticas y aeroespaciales. Como principales resultados en el acero avanzado de alta resistencia mecánica se obtuvo posterior al tratamiento de temple y partición una retención máxima de austenita de un 10.75% con una absorción de energía indirecta (tolerancia al daño) de 30.55 GPa%. Además, se ha observado que la estabilización de la austenita retenida se ve afectada por el espesor de la muestra debido a la cinética de difusión durante el proceso de partición. Esto se debe a que, a medida que aumenta el espesor, la muestra experimenta una menor homogeneidad de temperatura a lo largo del tiempo debido a la transferencia de calor. Los principales resultados obtenidos en las aleaciones de alta entropía consistieron en nuevos rangos de estabilidad basados en la concentración de electrones de valencia (VEC por sus siglas en inglés) acoplado al factor de empaquetamiento atómico para la predicción de fases. La resistencia a bajas y altas temperaturas de la aleación de alta entropía diseñada Fe36.29Cr28.9Ni26.15Cu4.17Ti1.67V2.48C0.46 es destacable entre la media de las aleaciones de alta entropía FCC, incluso en su condición salida de fundición. La aleación presentó una resistencia al impacto a -196°C de 103.01 J y de 93.195 J para una temperatura de 25°C debido a refuerzo por plasticidad inducida mixta TRIP/TWIP. La resistencia al daño obtenida a temperaturas de 600°C fue de 30.06 GPa% y a temperatura ambiente de 47.64 GPa%, siendo una aleación apta para aplicaciones a altas temperaturas y a temperaturas extremadamente bajas. La aleación de alta entropía Fe37.37Cr26.38Ni7.44Cu6.41Mn17.59Nb1.17C3.63 resulto en una aleación eutéctica de grano ultrafino con refuerzo de fase B2 principalmente. La resistencia al daño en la condición solubilizada parcialmente fue de 37.20 GPa%, el refuerzo mecánico proporcionado por la fase B2 y grano ultrafino son prometedores, sin embargo, es requerido un mayor control sobre la fase Laves.

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Superior Mechanical Properties and Work-Hardening Ability of Ultrafine-Grained Quenched and Partitioned Steels Processed by a Novel Approach Involving Asymmetric Hot Rolling

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Advanced High-Strength Steels by Quenching and Partitioning

Advanced High-Strength Steels by Quenching and Partitioning

Root Cause Analysis of Surface Cracks in Heavy Steel Plates during the Hot Rolling Process

Diseño de aleación de alta entropía de alto desempeño mecánico en condiciones de bajas y altas temperaturas para aplicaciones energéticas y aeroespaciales.

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