S. V. Burov , Yu. V. Khudorozhkova
DISTRIBUTIONAL AND MORPHOLOGICAL CHANGES IN EXCESS CEMENTITE DURING DEFORMATION OF HYPEREUTECTOID STEELS
DOI: 10.17804/2410-9908.2015.6.80-89 Obtaining of layered excess cementite distribution in hypereutectoid steel by deformation in the intercritical temperature range is considered. The initial state prior to deformation is cast steel and heat treated cast steel. It has been revealed that in the cast state excess cementite can be represented in the form of plates in a volume of austenite grains, in the form of network along austenite grain boundaries, in the form of liquation-induced aggregates (tangles) in the interaxial intervals of austenite dendrites. Typically a cast structure contains all of these morphologies. Sometimes excess cementite can be represented as primary cementite in nonequilibrium ledeburite. It has been found that a reliable method to obtain the layered structure without the presence of coarse particles of cementite is deformation in the intercritical temperature range of hypereutectoid carbon steel with an initial Widmanstätten morphology of excess carbide phase.
Keywords: excess cementite, Widmanstätten cementite, wootz steel, hypereutectoid steel, cementite network References:
- Wadsworth J., Sherby O.D. On the bulat-damascus steels revisited. Progress in Materials Science, 1980, vol. 25, no. 1, pp. 35–68. DOI: 10.1016/0079-6425(80)90014-6.
- Feuerbach A. Crucible Damascus steel: A fascination for almost 2,000 years. Jom, 2006, vol. 58, no. 5, pp. 48–50. DOI: 10.1007/s11837-006-0023-y.
- Sherby O.D., Wadsworth J. Ancient blacksmiths, the Iron Age, Damascus steels, and modem metallurgy. Journal of Materials Processing Technology, 2001, vol. 117, no. 3, pp. 347–353. DOI: 10.1016/s0924-0136(01)00794-4.
- Verhoeven J.D., Pendray A.H., Dauksch W.E. The key role of impurities in ancient damascus steel blades. Jom-Journal of the Minerals Metals & Materials Society, 1998, vol. 50, no. 9, pp. 58–64. DOI: 10.1007/s11837-998-0419-y.
- Wadsworth J., Sherby O.D. Response to Verhoeven comments on Damascus steel. Materials Characterization, 2001, vol. 47, no. 2, pp. 163–165. DOI: 10.1016/s1044-5803(01)00184-x.
- Taleff E.M., Bramfitt B.L., Syn C.K., Lesuer D.R., Wadsworth J., Sherby O.D. Processing, structure, and properties of a rolled, ultrahigh-carbon steel plate exhibiting a damask pattern. Materials Characterization, 2001, vol. 46, no. 1, pp. 11–18. DOI: 10.1016/s1044-5803(00)00087-5.
- Burov S.V., Khudorozhkova Yu.V., Ryzhkov M.A. Peculiarities of austenite transformation under continuous cooling of hypereutectoid steel. Obrabotka Metallov. Metal Working and Material Science, 2013, no. 4 (61), pp. 65–70. (In Russian).
- Barnett M.R., Sullivan A., Balasubramaniam R. Electron backscattering diffraction analysis of an ancient wootz steel blade from central India. Materials Characterization, 2009, vol. 60, no. 4, pp. 252–260. DOI: 10.1016/j.matchar.2008.10.004.
- Sherby O.D. Ultrahigh carbon steels, Damascus steels and ancient blacksmiths. ISIJ International, 1999, vol. 39, no. 7, pp. 637–648. DOI: 10.2355/isijinternational.39.637.
- Verhoeven J.D. Genuine Damascus steel: a type of banded microstructure in hypereutectoid steels. Steel Research, 2002, vol. 73, no. 8, pp. 356–365.
- Bataev V.A., Bataev A.A., Kotorov S.A., Tushinskii L.I. Special features of the fracture of ordered segregated excess cementite in eutectoid steels. Metal Science and Heat Treatment, 1999, vol. 41, no. 3–4, pp. 101–104. DOI: 10.1007/bf02467693.
- Bataev I.A., Bataev A.A., Burov V.G., Lizunkova Ya.S., Zakharevich E.E. Structure of widmanstatten crystals of ferrite and cementite. Steel in translation, 2008, vol. 38, no. 8, pp. 684–687.
С. В. Буров
Ю. В. Худорожкова
ИЗМЕНЕНИЕ МОРФОЛОГИИ И РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗБЫТОЧНОГО ЦЕМЕНТИТА В ПРОЦЕССЕ ДЕФОРМИРОВАНИЯ ЗАЭВТЕКТОИДНЫХ СТАЛЕЙ
В работе рассмотрено получение слоистого распределения избыточного цементита в заэвтектоидной стали за счет деформации в межкритическом интервале температуры. В качестве исходного состояния, предшествовавшего деформированному, рассматривалась сталь как с литой, так и сформированной в процессе термообработки структурой. Выявлено, что в литом состоянии избыточный цементит может быть представлен в виде пластин в объеме аустенитного зерна, сетки по границам аустенитного зерна и скоплений (клубков) ликвационной природы в межосевых промежутках дендритов аустенита. Обычно в структуре представлен цементит нескольких морфологий. Отдельно можно выделить первичный цементит в составе неравновесного ледебурита. Установлено, что надежным методом получения слоистой структуры без наличия грубодисперсных частиц цементита является деформирование в межкритическом интервале температур заэвтектоидной углеродистой стали с избыточной карбидной фазой с исходной видманштеттовой морфологией.
Ключевые слова: избыточный цементит, Видманштеттов цементит, булат, цементитная сетка, заэвтектоидная сталь Библиография:
- Wadsworth J., Sherby O. D. On the bulat-damascus steels revisited // Progress in Materials Science. ‒ 1980. ‒ Vol. 25, no. 1. ‒ P. 35–68. DOI: 10.1016/0079-6425(80)90014-6.
- Feuerbach A. Crucible Damascus steel: A fascination for almost 2,000 years // Jom. ‒ 2006. ‒ Vol. 58, no. 5. ‒ P. 48–50. DOI: 10.1007/s11837-006-0023-y.
- Sherby O. D., Wadsworth J. Ancient blacksmiths, the Iron Age, Damascus steels, and modem metallurgy // Journal of Materials Processing Technology. ‒ 2001. ‒ Vol. 117, no. 3. ‒ P. 347–353. DOI: 10.1016/s0924-0136(01)00794-4.
- Verhoeven J. D., Pendray A. H., Dauksch W. E. The key role of impurities in ancient damascus steel blades // Jom-Journal of the Minerals Metals & Materials Society. ‒ 1998. ‒ Vol. 50, no. 9. ‒ C. 58–64. DOI: 10.1007/s11837-998-0419-y.
- Wadsworth J., Sherby O. D. Response to Verhoeven comments on Damascus steel // Materials Characterization. ‒ 2001. ‒ Vol. 47, no. 2. ‒ P. 163–165. DOI: 10.1016/s1044-5803(01)00184-x.
- Taleff E. M., Bramfitt B. L., Syn C. K., Lesuer D. R., Wadsworth J., Sherby O. D. Processing, structure, and properties of a rolled, ultrahigh-carbon steel plate exhibiting a damask pattern // Materials Characterization. ‒ 2001. ‒ Vol. 46, no. 1. ‒ P. 11–18. DOI: 10.1016/s1044-5803(00)00087-5.
- Буров С. В., Худорожкова Ю. В., Рыжков М. А. Особенности распада аустенита при непрерывном охлаждении перегретой заэвтектоидной стали // Обработка металлов. (Технология, Оборудование, Инструменты). ‒ 2013. № 4 (61). ‒ C. 65–70.
- Barnett M. R., Sullivan A., Balasubramaniam R. Electron backscattering diffraction analysis of an ancient wootz steel blade from central India // Materials Characterization. ‒ 2009. ‒ Vol. 60, no. 4. ‒ P. 252–260. DOI: 10.1016/j.matchar.2008.10.004.
- Sherby O. D. Ultrahigh carbon steels, Damascus steels and ancient blacksmiths // ISIJ International. ‒ 1999. ‒ Vol. 39, no. 7. ‒ P. 637–648. DOI: 10.2355/isijinternational.39.637.
- Verhoeven J. D. Genuine Damascus steel: a type of banded microstructure in hypereutectoid steels // Steel Research. ‒ 2002. ‒ Vol. 73, no. 8. ‒ P. 356–365.
- Bataev V. A., Bataev A. A., Kotorov S. A., Tushinskii L. I. Special features of the fracture of ordered segregated excess cementite in eutectoid steels // Metal Science and Heat Treatment. ‒ 1999. ‒ Vol. 41, nos. 3–4. ‒ P. 101–104. DOI: 10.1007/bf02467693.
- Bataev I. A., Bataev, A. A., Burov, V. G., Lizunkova, Ya. S., Zakharevich, E. E. Structure of widmanstatten crystals of ferrite and cementite // Steel in translation. ‒ 2008. ‒ Vol. 38, no. 8. ‒ P. 684–687.
|
