The influence of texture on phase transformation in metastable austenitic stainless steel

Abstract

SamenvattingMetastabiel austenitisch roestvast staal wordt in veel producten gebruikt, van scheerapparaten en gootstenen tot toepassingen in de levensmiddelenindustrie. Deze grote verscheidenheid in de toepasbaarheid van austenitisch roestvast staal is mogelijk door de vele positieve eigenschappen die het staal bezit. Het is niet alleen mooi om te zien, maar het is ook roestvast, slijtvast, makkelijk schoon te maken en biedt een moeilijke hechtingsondergrond voor bacteriën.Naast de voordelen van het gebruik van roestvast staal in producten, biedt het ook voordelen tijdens het produceren van deze producten: dit type materiaal is niet alleen gemakkelijk te vervormen, maar heeft ook een hoge sterkte, hetgeen over het algemeen tegengestelde eigenschappen zijn. Het staal bezit beide eigenschappen doordat er een fase-transformatie kan plaatsvinden tijdens het vervormen van het staal. De austeniet fase, die goed vervormbaar is, kan transformeren naar de martensiet fase, die een stuk harder is maar minder goed vervormbaar is dan het austeniet. De transformatie gaat gepaard met een transformatie rek, hetgeen bijdraagt aan de goede vervormbaarheid van dit type staal.Hoewel het materiaal veel voordelen heeft, heeft het ook nadelen, zoals het complexe materiaalgedrag en het modelleren hiervan. Vaak worden er modellen van een productieproces gebruikt om deze te ontwerpen of aan te passen zodat er het proces kan worden geoptimaliseerd naar, onder andere, gewenste mechanische eigenschappen, dimensies en kosten. De nauwkeurigheid van deze modellen hangt onder andere af van hoe goed het materiaalmodel het gedrag van het te vervormen staal beschrijft. In het geval van austenitische stalen is het maken van nauwkeurig materiaal model niet eenvoudig. Hoewel er wel enkele modellen zijn die bruikbaar zijn in simulaties en die in staat zijn om proportionele experimenten goed te beschrijven, zijn deze niet in staat om het materiaal gedrag tijdens een deformatieproces op elke plek in het materiaal nauwkeurig te beschrijven. v vi Enkele voorbeelden van invloeden op het transformatiegedrag die niet in de huidige modellen zijn meegenomen, zijn bijvoorbeeld het effect van voorkeursoriëntaties van de austeniet kristallen -textuur-op de transformatie wanneer er in verschillende richtingen wordt getrokken of wanneer er achter elkaar verschillende rekpaden worden opgelegd aan een materiaal -een niet-monotoon rekpad-. Dit soort invloeden zal niet snel uit standaardexperimenten volgen waarop de meestemateriaal modellen zijn gebaseerd, maar heeft zeker een invloed tijdens het deformatieproces. In dit onderzoek zijn deze invloeden onderzocht en de resultaten verkregen uit dit onderzoek kunnen worden gebruikt bij het ontwikkelen van nieuwe, nauwkeurigere materiaalmodellen.Het materiaalgedrag van twee verschillende austenitische stalen, een met een sterke textuur en een zonder, is onderzocht tijdens het deformeren in verschillende richtingen. Beide stalen transformeerden tijdens en na het deformeren, maar terwijl het getextureerde staal een afhankelij...