Microstructural Influences on Retained Austenite Stability in High Strength Steels and Kinetics of Lath Martensite Formation in Fe and Fe Alloys
Tid: Fr 2024-12-13 kl 10.00
Plats: M3, Brinellvägen 64A, Stockholm
Videolänk: https://kth-se.zoom.us/j/69068902394
Språk: Engelska
Ämnesområde: Teknisk materialvetenskap
Respondent: Joshua Kumpati , Materialvetenskap
Opponent: Professor Maria J. Santofimia Navarro, Materials Science and Engineering, TU Delft, Nederländerna
Handledare: Professor Annika Borgenstam, Strukturer; Dr Manon Bonvalet Rolland,
Abstract
Stabiliteten hos restaustenit (RA) är en kritisk faktor för att förbättra den mekaniska prestandan hos avancerade höghållfasta stål. Denna studie undersökte experimentellt påverkan av mikrostrukturella faktorer på RA-stabiliteten, och isolerade dem från effekterna av kemisk sammansättning. Detta görs genom en jämförande analys av tvåfasiga (RA/martensit) och enfasiga (austenit) mikrostrukturer med nästan identiska austenitsammansättningar i medel-Mn stål. Detta tillvägagångssätt möjliggjorde en fokuserad undersökning av mikrostrukturella faktorer som påverkar austenitstabiliteten utan påverkan av sammansättning. De experimentella resultaten korrelerades ytterligare med en termodynamisk Ms-modell för att bestämma betydelsen av olika mikrostrukturella faktorer.
En stor del av denna avhandling är tillägnad förståelsen av mikrostrukturella faktorer och deras inverkan på austenitstabilitet. En rad tekniker användes. (1) Svepelektronmikroskopi (SEM) kopplad med elektronbackscatter-diffraktion (EBSD) användes för att karakterisera mikrostrukturen. (2) Dilatometri och röntgendiffraktion (XRD) användes för att bedöma austenitstabilitet under kylning, och (3) In-situ högenergiröntgendiffraktionsdragtest användes för att bedöma austenitstabilitet under deformation. Resultaten visade distinkta mikrostruktureffekter på den termiska och mekaniska stabiliteten hos RA, vilket indikerar vikten av de mikrostrukturella effekterna på γ/RA-stabiliteten.
Dessutom har kinetiken för lattmartensitbildning i Fe och Fe-legeringar baserat på ultrasnabba kylningsexperiment undersökts. Dessa experiment ger sällsynt isotermisk information om martensitbildning, och tyder på att substitutionella legeringselement så som Cr, Ni och Ru har små effekter på bildnings hastigheten av lattmartensit, i motsats till det komplexa beteende som observerats för interstitiellt C. En matematisk modell baserad på Arrhenius-ekvationen utvecklades för att förutsäga hastigheten och temperaturberoendet av bildining av lattmartensit i Fe-C-legeringar.