Microstructural and Fractographical Studies on Quenched and Tempered Armor Steels
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, and
Abstract
In this study, a boron-alloyed experimental steel has been rolled to form a sheet product, and an austenization treatment has been performed, followed by rapid quenching and then tempering. By austenization, a homogeneous austenite phase is obtained and a martensitic microstructure is formed after rapid quenching. This kind of microstructure exhibits high hardness, but low toughness. Thus, a tempering heat treatment is applied at a proper temperature (200 °C and 600 °C) and various times, in order to provide optimum toughness and to develop an ideal combination of strength and toughness.
After this process, at first the phases formed during the equilibrium state have been studied for the alloy system using ThermoCalc data, and also their amounts have been evaluated. The microstructures acquired after the heat treatments have been examined by light microscopy. The effects of the formed microstructures on mechanical properties are comparatively given by their strength, toughness, and elongation values. Furthermore, the failure mechanism with fractografical examinations has been determined by using a Scanning Electron Microscope (SEM).
Kurzfassung
Die diesem Beitrag zugrunde liegende Studie befasst sich mit experimentellen Bor-legierten Stählen, die nach dem Walzen austenitisiert, abgeschreckt und angelassen sind. Bei der Austenitisierung hat sich eine homogene Austenitphase eingestellt, die nach dem Abschrecken vollständig in Martensit umwandelt ist. Dieses Gefüge ist sehr hart, jedoch ist seine Zähigkeit niedrig. Deshalb ist eine Anlass-Wärmebehandlung bei 200 °C und 600 °C und unterschiedlichen Zeiten durchgeführt worden, um eine optimale Zähigkeit und damit eine ideale Kombination von Festigkeit und Zähigkeit zu erhalten.
Die Phasen, die sich bei der Abkühlung der gegebenen Stahlzusammensetzung bilden, sowie ihre Mengen wurden für den Gleichgewichtszustand mittels ThermoCalc bestimmt. Die verschiedenen Wärmebehandlungsgefüge sind mit dem Lichtmikroskop untersucht worden. Der Einfluss der Gefüge auf die mechanischen Eigenschaften sind durch den Vergleich ihrer Festigkeit, Dehnung und Schlagzähigkeit angegeben worden. Darüber hinaus sind die Bruchflächen der Proben für den Zugversuch und Schlagbiegeversuch mit dem Rasterelektronenmikroskop untersucht worden, um die Bruchmechanismen zu ermitteln.
References
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© 2010, Carl Hanser Verlag, München
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