Adjustment of bainitic hardenability to meet critical requirements for steel products new applications

This paper presents the results of the investigation aimed at identification of the optimum conditions for obtaining the maximum volume fraction and stability of retained austenite against mechanical loading in commercial bainitic steel produced by Swiss Steel AG. The volume fraction and stability of this phase is crucial for achieving the advantageous effect of transformation induced plasticity caused by its transformation to martensite during deformation (TRIP effect). The investigation has shown that in order to achieve the optimal TRIP effect in the investigated steel, the decomposition of austenite into bainite should occur in the temperature range 430÷370°C. The range of temperatures of the bainitic transformation in case of continuous cooling of bars depends on their radius. For the smallest diameters, below 6 mm, the bainitic transformation start temperature is close to Ms temperature. However, the occurrence of recalescence effect slows down the rate of cooling which prevents against the martensite formation.

Artykuł prezentuje wyniki badań, których celem było określenie optymalnych warunków dla uzyskania maksymalnej zawartości austenitu resztkowego oraz jego odpowiedniej stabilności na obciążenia mechaniczne w komercyjnej stali bainitycznej produkowanej przez firmę Swiss Steel AG. Udział oraz stabilność decyduje o korzystnym wpływie przemiany tej fazy indukowanej odkształceniem (z ang. efekt TRIP) na właściwości mechaniczne i użytkowe wyrobów stalowych. Badania pokazały, że dla optymalizacji efektu TRIP w badanej stali, przemiana fazowa austenitu w bainit powinna zachodzić przy temperaturach z przedziału 430÷370°C. Zakres temperatur, w których zachodzi przemiana bainityczna w warunkach ciągłego chłodzenia prętów zależy od średnicy pręta. Dla najmniejszych średnic, poniżej 6 mm, przemiana zachodzi z austenitu silnie przechłodzonego, zaś temperatura początku przemiany przybliża się do temperatury Ms. Jednak efekt rekalescencji zmniejsza szybkość spadku temperatury, co przeciwdziała tworzeniu się martenzytu w strukturze stali.