Оценка сегрегации в высокоуглеродистой литой стали по термоэлектродвижущей силе

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Предлагается использовать метод термоэлектродвижущей силы с применением горячего и холодного электродов (термоЭДС) для оценки сегрегации легирующих элементов и изменения микроструктуры высокоуглеродистой стали, отлитой в форму. Оптикоэмиссионная спектрометрия (ОЭС) показала более высокую концентрацию углерода, никеля, хрома и алюминия в центре слитка. Такое насыщение элементами привело к повышению содержания перлита, а также твердости изделия. Неразрушающий метод термоЭДС применялся при изменении температуры горячего наконечника (40, 50, 60, 70 °C), при этом более высокие значения температуры оказались более чувствительными к сегрегации и микроструктурным изменениям. Статистический анализ показал, что метод термоЭДС является более чувствительным к изменениям концентрации никеля и хрома.

Об авторах

Л. Эрнандес

Металлургический научно-исследовательский институт

Морелия, Мексика

Х. Карреон

Металлургический научно-исследовательский институт

Email: hcarreon@umich.mx
Морелия, Мексика

А. Бедолла

Металлургический научно-исследовательский институт

Морелия, Мексика

Список литературы

  1. de la Concepcion V.L., Lorusso H.N., Svoboda H.G. Effect of Carbon Content on Microstructure and Mechanical Properties of Dual Phase Steels // Procedia Mater. Sci. 2015. V. 8. P. 1047-1056.
  2. Abbasi E., Luo Q., Owens D. A comparison of microstructure and mechanical properties of low-alloy-medium-carbon steels after quench-hardening // Mater. Sci. Eng. A. 2018. V. 725. P. 65-75.
  3. Turkmen M. Effect of Carbon Content on Microstructure and Mechanical Properties of Powder Metallurgy Steels // Powder Metall. Met. Ceram. 2016. V. 55. No. 3, 4. P. 164-171.
  4. Mohd Fauzi M.A., Saud S.N., Hamzah E., Mamat M.F., Ming L.J. In Vitro Microstructure, Mechanical Properties and Corrosion Behaviour of Low, Medium and High Carbon Steel Under Different Heat Treatments //j. Bio-Tribo-Corrosion. 2019. V. 5. No. 2.
  5. Guo D., Hou Z., Peng Z., Liu Q., Chang Y., Cao J. Influence of superheat on macrosegregation in continuously cast steel billet from statistical maximum viewpoint // ISIJ Int. 2021. V. 61. No. 3. P. 844-852.
  6. Choudhary S.K., Ganguly S. Morphology and segregation in continuously cast high carbon steel billets // ISIJ Int. 2007. V. 47. No. 12. P. 1759-1766.
  7. Wang W., bing Hou Z., Chang Y., hai Cao J. Effect of superheat on quality of central equiaxed grain zone of continuously cast bearing steel billet based on two-dimensional segregation ratio //j. Iron Steel Res.Int. 2018. V. 25. No. 1. P. 9-18.
  8. Krauss G. Solidification, Segregation, and Banding in Carbon and Alloy Steels // Metall. Mater. Trans. B Process Metall. Mater. Process. Sci. 2003. V. 34. No. 6. P. 781-792.
  9. Flemings M.C. Our understanding of macrosegregation: Past and present // ISIJ Int. 2000. V. 40. No. 9. P. 833-841.
  10. Khan F.A. The effect of soaking on segregation and primary-carbide dissolution in ingot-cast bearing steel // Metals (Basel). 2018. V. 8. No. 10.
  11. Lan P., Tang H., Zhang J. Solidification Microstructure, Segregation, and Shrinkage of Fe-Mn-C Twinning-Induced Plasticity Steel by Simulation and Experiment // Metall. Mater. Trans. A Phys. Metall. Mater. Sci. 2016. V. 47. No. 6. P. 2964-2984.
  12. Ennis B.L., Jimenez-Melero E., Mostert R., Santillana B., Lee P.D. The role of aluminium in chemical and phase segregation in a TRIP-assisted dual phase steel // Acta Mater. 2016. V. 115. P. 132-142.
  13. Ji Y., Li Y., Li S., Zhang X., Zhang J. Central segregation of high-carbon steel billet and its heredity to the hot-rolled wire rods // TMS Annu. Meet. 2016. P. 625-633.
  14. Leuschke U., Puwada N.R., Senk D. Influence of micro-segregation in Pb-S-alloyed free machining steels on the surface quality of the rolled wire-rod // Metall. Ital. 2008. V. 100. No. 5. P. 5-11.
  15. Das S., Mathura J., Bhattacharyya T., Bhattacharyya S. Metallurgical investigation of different causes of center bursting led to wire breakage during production // Case Stud. Eng. Fail. Anal. 2013. V. 1. No. 1. P. 32-36.
  16. Liu L., Sun J., Wang H. Failure analysis procedure of steel wire drawing fracture // 13th Int. Conf. Fract. 2013. ICF 2013. V. 2. P. 1641-1647.
  17. Madhuri V., Gobinath R., Balachandran G. Effect of Carbon on the Microstructure and Mechanical Properties in Wire Rods Used for the Manufacture of Cold Heading Quality Steels // Trans. Indian Inst. Met. 2019. V. 72. No. 1. P. 155-166.
  18. Palit P., Das S., Mathur J. Metallurgical investigation of wire breakage of tyre bead grade // Case Stud. Eng. Fail. Anal. 2015. V. 4. P. 83-87.
  19. ASTM E-381-01 Standard Method of Macroetch Testing Steel Bars, Billets, Bloom, and Forgings.
  20. Rowe D., Bhandari C. CRC Handbook of THERMOELECTRICS. 1995.
  21. Lavaire N., Merlin J., Sardoy V. Study of Ageing in Strained Ultra and Extra Low // Scr. Mater. 2001. V. 44. P. 553-559.
  22. Lavaire N., Massardier V., Merlin J. Quantitative evaluation of the interstitial content (C and/or N) in solid solution in extra-mild steels by thermoelectric power measurements // Scr. Mater. 2004. V. 50. No. 1. P. 131-135.
  23. Soldatov A.I., Soldatov A.A., Kostina M.A., Kozhemyak O.A. Experimental studies of thermoelectric characteristics of plastically deformed steels ST3, 08KP and 12H18N10T // Key Eng. Mater. 2016. V. 685. P. 310-314.
  24. Caballero F.G., Capdevila C., Alvarez L.F., Garcia de Andres C. Thermoelectric power studies on a martensitic stainless steel // Scr. Mater. 2004. V. 50. No. 7. P. 1061-1066.
  25. Benkirat D., Merle P., Borrelly R. Effects of precipitation on the thermoelectric power of iron-carbon alloys // Acta Metall. 1988. V. 36. No. 3. P. 613-620.
  26. Brahmy R.B.A. Manganese enrichment of cementite and solubility of carbon in low carbon steels investigated by thermoelectric power measurements. 1994.
  27. Perez M., Massardier V., Kleber X. Thermoelectric power applied to metallurgy: Principle and recent applications // Int. J. Mater. Res. 2009. V. 100. No. 10. P. 1461-1465.
  28. MacDonald D.K.C. Thermoelectricity: An Introduction to Principles. Jhon Wiley, 2006.
  29. Kleber X., De Lyon I. Surface and Subsurface Metallic Inclusions Detected using Hot Tip Thermoelectric Power Measurements // ECNDT. 2006. P. 1-8.
  30. Simonet L., Kleber X., Fouquet F., Saillet S. Characterization of Segregated Areas in Ferritic Steels by Thermoelectric Power Measurement // Eur. Conf. NDE. 2006. P. 1-9.
  31. Xiao Y., Li W., Zhao H.S., Lu X.W., Jin X.J. Investigation of carbon segregation during low temperature tempering in a medium carbon steel // Mater. Charact. 2016. V. 117. P. 84-90.
  32. Carreon H. Thermoelectric detection of fretting damage in aerospace materials // Russ. J. Nondestruct. Test. 2014. V. 50. P. 684-692.
  33. Lukhvich A.A., Sharando V.I., Novikov S.A. Applications of thermoelectric method to studying initial stages of deposition of electrolytic coatings // Russ. J. Nondestruct. Test. 2000. V. 36. P. 465-470.
  34. Abouellail A.A., Chang T., Soldatov A.I. Laboratory Substantiation of Thermoelectric Method for Monitoring Contact Resistance // Russ. J. Nondestruct. Test. 2022. V. 58. No. 12. P. 1153-1161.
  35. Abouellail A.A., Chang J., Soldatov A.I. Influence of Destabilizing Factors on Results of Thermoelectric Testing // Russ. J. Nondestruct. Test. 2022.V. 58. No. 7. P. 607-616.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023