Influence of strength and cold forming on liquid metal embrittlement due to hot-dipping of high strength structural steels: Dedicated to Prof. Dr.-Ing. Michael Pohl for his 75th birthday

Alexander Luithle

doi:10.3139/120.111188

Article

Influence of strength and cold forming on liquid metal embrittlement due to hot-dipping of high strength structural steels

Dedicated to Prof. Dr.-Ing. Michael Pohl for his 75^th birthday

Alexander Luithle

Published/Copyright: November 15, 2018

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From the journal Materials Testing Volume 60 Issue 5

Abstract

Two structural steels were cold deformed and tested via tensile tests to investigate the dependence of cold deformation on liquid metal embrittlement during hot-dipping. It was found that the reduction in area of tensile specimens with a low degree of deformation showed, when tested in liquid zinc, the highest degradation compared with a tensile test in air that had been heated to 450 °C. An increasing degree of deformation leads to a decreasing tendency to form brittle cracks. The material conditions of steel S355J2 with the highest degree of deformation manifested nearly no influence on liquid metal embrittlement. For steel S460N, the amenability to a reduction in area of the highly deformed material was degraded when compared to tests in hot air. The reason for these differences in the extent of liquid metal embrittlement during hot-dipping might have to do with a difference in microstructure, in particular with respect to the grain size and the deformation of the microstructure.

Kurzfassung

Um den Einfluss einer Kaltverformung auf die flüssigmetallinduzierte Rissbildung beim Feuerverzinken von Stahl zu untersuchen, wurden zwei höherfeste Baustähle definiert kaltverformt und im flüssigen Zinkbad Zugversuchen ausgesetzt. Dabei zeigte sich, dass die Brucheinschnürung im Vergleich zu den Zugversuchen an 450°C heißer Luft speziell für die Werkstoffzustände im Ausgangszustand sowie die nur gering verformten Zustände die höchsten Einbusen aufzeigen. Mit zunehmender Kaltverformung nimmt die Neigung zur Ausbildung von flüssigmetallinduzierten Rissen ab. Während die flüssigmetallinduzierte Rissbildung beim Stahl S355J2 mit den höchsten Verfestigungsgraden kaum einen Einfluss auf die Brucheinschnürung hervorruft, zeigt sich beim S460N eine deutlich abgesenkte Verformungsfähigkeit im Vergleich zu den an Luft ermittelten Brucheinschnürungen. Der Unterschied im Ausmaß der interkristallinen Rissbildung infolge der flüssigen Zinkschmelze wird auf die unterschiedlichen Gefüge, insbesondere der Korngröße und der Verformung der Mikrostruktur vermutet.

*Correspondence Address, Dr.-Ing. Alexander Luithle, Institute for Materials, Ruhr-Universität Bochum, Building IC 03 355, Universitätsstrasse 150, D-44870 Bochum, Germany. E-mail: alexander.luithle@rub.de

Dr.-Ing. Alexander Luithle, born in 1980, studied mechanical engineering at Ruhr-Universität Bochum, Germany with a focus on material science. After receiving his diploma, he started working as a research assistant at the Institute for Materials, Ruhr-Universität Bochum. The present study is part of his doctoral thesis. After completing this thesis, he joined Siemens AG, Muelheim, Germany.

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Published Online: 2018-11-15

Published in Print: 2018-05-26

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