The behavior of stabilized high-chromium ferritic stainless steels in hot deformation

التفاصيل البيبلوغرافية
العنوان:	The behavior of stabilized high-chromium ferritic stainless steels in hot deformation
بيانات النشر:	Oulun yliopisto 2014-07-29
تفاصيل مُضافة:	Porter, D. (David) Mehtonen, S. (Saara)
نوع الوثيقة:	Electronic Resource
مستخلص:	In this thesis, the hot deformation behavior of stabilized 12–27% Cr ferritic stainless steels was investigated in order to find ways to improve the current hot rolling schedules for enhancing texture structures and deep drawability of the end product. Hot deformation was studied using axial and plane strain compression in two thermomechanical simulators: a Gleeble and a TMC machine. In addition to flow stress measurements, the resultant microstructures and textures were investigated using electron backscatter diffraction (EBSD), and the dislocation structures using transmission electron microscopy (TEM). In the case of 21% Cr steel, industrial multi-pass hot rolling, including low finish rolling temperatures, was simulated in order to investigate the microstructure and texture development under varying deformation conditions. Flow behavior of high-Cr ferritic stainless steels during hot deformation was mainly controlled by intense dynamic recovery. However, the deformation conditions greatly affected the extent of dynamic recovery. Cr increased the flow stress through solid solution hardening, although increasing the Cr content reduced the activation energy for hot deformation. Two modeling approaches for flow stress were successfully applied: an empirical constitutive equation and a dislocation density-based flow stress model. Continuous dynamic recrystallization was identified regardless of the Zener-Hollomon parameter, whereas discontinuous dynamic recrystallization was not observed. Static recrystallization slowed down towards the completion of the process, and especially the α fiber grains were difficult to recrystallize. Static recrystallization was enhanced by lowering the deformation temperature to 800 °C or below due to the accelerating effect of in-grain shear bands on the static recrystallization kinetics. However, an intensifying effect on γ fiber texture development was achieved after deformation at 600 °C or below. Two different imp Tiivistelmä Tässä väitöstyössä tutkittiin stabiloitujen 12–27 % kromia sisältävien ferriittisten ruostumattomien terästen käyttäytymistä kuumamuokkauksessa tavoitteena kehittää nykyisin käytössä olevia kuumamuokkauskäytäntöjä lopputuotteen tekstuurirakenteen ja siten sen syvävedettävyyden parantamiseksi. Kuumamuokkausta simuloitiin sylinteri- ja tasomuodonmuutospuristuskokeilla Gleeble- ja TMC-laitteistoissa. Kokeista saatuja jännitys–venymä-käyriä analysoitiin ja syntyneet mikrorakenteet ja tekstuuri tutkittiin EBSD-menetelmällä pyyhkäisyelektronimikroskoopissa sekä dislokaatio- ja erkaumarakenteet läpäisyelektronimikroskoopilla. Lisäksi 21 % kromia sisältävälle teräkselle tehtiin monipistoista kuumavalssausta simuloivia puristuskokeita, joissa varioitiin myös valssauksen lopetuslämpötilaa ja jäähtymisnopeutta. Jännitys–venymä-käyriä mallinnettiin käyttäen sekä empiirisiä yhtälöitä että dislokaatiotiheyteen perustuvaa fysikaalista mallia. Kromipitoisuus kasvatti muodonmuutosvastusta mutta pienensi deformaation aktivaatioenergiaa. Dynaaminen toipuminen oli erittäin voimakasta kuumamuokkauslämpötiloissa, joskin lämpötila ja muodonmuutosnopeus vaikuttivat merkittävästi sen määrään. Jatkuvan dynaamisen rekristallisaation todettiin tapahtuvan riippumatta Zener-Hollomon -parametrin arvosta, mutta epäjatkuvaa dynaamista rekristallisaatiota ei havaittu. Staattinen rekristallisaatio hidastui, kun rekristallisaatioaste saavutti 90 %, ja erityisesti α-rungon rakeet pyrkivät vain toipumaan. Staattista rekristallisaatiota pystyttiin voimistamaan laskemalla muokkauslämpötila 800 °C:een tai sen alle, jolloin rakeiden sisälle syntyi staattisen rekristallisaation ydintymistä nopeuttavia leikkausnauhoja. γ-rungon intensiteetti voimistui rekristallisaatiossa kuitenkin vasta, kun muokkauslämpötila oli 600 °C tai tätä matalampi. Koetulosten perusteella ehdotettiin kahta erilaista kuumavalssauspraktiikkaa, joiden avulla kuumanauhan ominaisuuksia voidaan parantaa: 1) staattisen
مصطلحات الفهرس:	ferritic stainless steel, flow stress, hot deformation, recrystallization, texture, ferriittinen ruostumaton teräs, kuumamuokkaus, puristuskoe, rekristallisaatio, tekstuuri, toipuminen, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/publishedVersion
URL:	http://urn.fi/urn:isbn:9789526204949 info:eu-repo/semantics/altIdentifier/pissn/0355-3213 info:eu-repo/semantics/altIdentifier/eissn/1796-2226
الإتاحة:	Open access content. Open access content info:eu-repo/semantics/openAccess © University of Oulu, 2014
ملاحظة:	application/pdf English
أرقام أخرى:	OUX oai:oulu.fi:isbn978-952-62-0494-9 urn:isbn:9789526204949 934064093
المصدر المساهم:	UNIV OF OULU From OAIster®, provided by the OCLC Cooperative.
رقم الأكسشن:	edsoai.ocn934064093
قاعدة البيانات:	OAIster

الوصف
الوصف غير متاح.