Kształtowanie mikrostruktury i właściwości mechanicznych stali bainitycznej z efektem TRIP w procesie obróbki cieplnej

W artykule przeanalizowano wpływ rekalescencji (wydzielania ciepła utajonego przemian fazowych) na strukturę i właściwości mechaniczne stali bainitycznej z efektem TRIP. Bezpośrednim rezultatem występowania tego efektu, obserwowanym na krzywych chłodzenia stali, jest zmniejszenie szybkości chłodzenia. Efekt rekalescencji jest bezpośrednio związany z kinetyką przemiany bainitycznej i dlatego analizowano go pod kątem zależności od wielkości ziarna austenitu i szybkości chłodzenia. Stwierdzono, że kinetyka przemiany bainitycznej w badanej stali kontrolowana jest przez proces wzrostu pakietów listew ferrytu bainitycznego. Zatem rozrost ziarna austenitu poprzedzający przemianę, przyspiesza postęp tej przemiany i silnie wpływa na kształt rzeczywistych krzywych chłodzenia po jej zainicjowaniu. Wpływ szybkości chłodzenia na oddziaływanie efektu rekalescencji na strukturę i właściwości mechaniczne badano w trakcie chłodzenia prętów ze stali bainitycznej o zróżnicowanych średnicach. Ze wzrostem szybkości chłodzenia zakres temperatur, w którym zachodzi przemiana bainityczna przybliża się do temperatury Ms. Stwierdzono, że występowanie efektu rekalescencji ogranicza udział martenzytu tworzącego się w stali, jednak nie wykazano silnego wpływ tego efektu na właściwości mechaniczne.

The paper is aimed at the characterisation of the influence of recalescence effect on the structure and mechanical properties of TRIP assisted bainitic steels. A direct result of this effect occurrence is a significant decrease of cooling rate once it is started as a result of bainitic transformation. The influence of recalescence effect on structure and properties was analysed in terms of austenite grain size and cooling rate. It was found out that the kinetics of bainitic transformation is controlled by the growth of bainitic ferrite packets. As a result, the kinetics are faster as austenite grain size is larger. This also has an impact on the recalescence effect. The influence of the cooling rate on the recalescence effect was investigated by cooling rods of different diameters from different austenitizing temperatures. It was found out that increasing cooling rate the temperature range of bainitic transformation shifts towards Ms temperature. The recalescence effect was found to lower the volume fraction of martensite in the steel’s structure. However, its influence on the mechanical properties was not significant.