Transformation behavior of TRIP steels during tensile deformation

Abstract

The topic of the presented diploma thesis is the transformation behavior of retained austenite (RA) in Fe-2Mn-1.5Si-0.4C TRIP steel during tensile deformation with focus on a mechanical stability of individual grains of RA. The performed heat treatment consisted of austenitization followed by an isothermal holding at a temperature 400 °C for 1.8 ks. Two main morphologies of RA were observed, lath-shaped RA located between bainitic ferrite and blocky RA distributed mainly at prior austenite grain, packet or block boundaries. The prepared tensile specimens were step-wise strained up to the different levels of strain using in situ micro-tensile stage. At each level of strain, the tensile test was interrupted and the transformation behavior of individual RA grains was observed by electron backscattered diffraction (EBSD) method. The transformation of RA into deformation induced martensite with increasing strain was inhomogeneous, depending on packets of bainite structure. Deformation induced martensite seemed to be formed mainly with specific orientation to adjacent bainitic ferrite. Formation of specific variant pairs between deformation-induced martensite and surrounding bainitic ferrite were frequently observed, such as V1/V4 pair misorientated by a low angle (approximately 10°) or twin-related pair V1/V2.

Témou predkladanej diplomovej práce je transformačné správanie zvyškového austenitu (RA) v ocelí TRIP s chemickým zložením Fe-2Mn-1.5Si-0.4C. Práca sa predovšetkým zameriava na skúmanie mechanickej stability jednotlivých zŕn RA. Tepelné spracovanie ocele pozostávalo z austenitizácie a izotermickej výdrže na teplote 400 °C po dobu 1.8 ks. RA nadobúdal prevažne tvar latiek umiestených medzi laťkami bainitického feritu a tvar blokov lokalizovaných na hraniciach pôvodných austenitických zŕn alebo na hraniciach blokov či paketov bainitickej štruktúry. Pripravené ťahové vzorky boli postupne zaťažované do rôznych úrovní deformácie s použitím in situ ťahového zariadenia, pričom po dosiahnutí žiadanej úrovne deformácie bolo zaťažovanie prerušené a transformačné správanie jednotlivých zŕn RA pozorované metódou difrakcie spätne odrazených elektrónov (EBSD). Transformácia RA na deformačne indukovaný martenzit so vzrastajúcim stupňom deformácie bola nehomogénna a líšila sa medzi jednotlivými paketmi. Skúmanie vplyvu orientácie bainitického feritu ukázalo, že deformačne indukovaný martenzit vznikal prevažne so špecifickou orientáciou vzhľadom na susediaci bainitický ferit. Jednalo sa o vznik variant V1/V4, ktoré sú pootočené o malý uhol (cca 10°) a o varianty V1/V2, ktoré sú navzájom v dvojčaťovej polohe.