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Microstructural Characterization of Martensitic All-Weld Metal Samples

  • P. Haslberger , S. Holly , W. Ernst and R. Schnitzer
Published/Copyright: July 31, 2017
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Abstract

The development of welding consumables is permanently challenged with matching the increasing strength and toughness of thermomechanically treated or quenched and tempered steels. A martensitic microstructure offers promising prospects to guarantee such requirements in the all-weld metal as well. A thorough characterization of the microstructure is indispensable to understand its effects on the mechanical properties. This paper shall summarize how light optical microscopy and electron backscatter diffraction can be used to deepen the understanding of fully martensitic weld metal. It was found that electron backscatter diffraction offers a variety of information that light optical microscopy cannot deliver, particularly regarding the prior austenite grain structure. Grain sizes of the primary dendrites, the prior austenite grains and the martensitic structure can be measured with a combination of these techniques.

Kurzfassung

Bei der Entwicklung von Schweißzusätzen werden für thermomechanisch behandelte oder vergütete Stähle mit stetig steigender Festigkeit und Zähigkeit entsprechend geeignete mechanische Gütewerte gefordert. Ein martensitisches Gefüge bietet für die Erfüllung solcher Anforderungen auch im reinen Schweißgut vielversprechende Perspektiven. Eine eingehende Gefügecharakterisierung ist unverzichtbar für das Verständnis der Auswirkungen des Gefüges auf die mechanischen Eigenschaften. Diese Arbeit erklärt zusammenfassend, wie Lichtmikroskopie und Elektronenrückstreubeugung genutzt werden können, um ein tieferes Verständnis vollständig martensitischen Schweißgutes zu gewinnen. Es konnte festgestellt werden, dass Elektronenrückstreubeugung eine Vielzahl an Informationen liefert, die die Lichtmikroskopie nicht liefern kann, insbesondere im Bezug auf die ehemalige Austenitkornstruktur. Korngrößen primärer Dendriten, der ehemaligen austenitischen Körner und des martensitischen Gefüges können durch eine Kombination dieser Techniken vermessen werden.


Translation: E. Engert


References / Literatur

[1] Johnson, M. O.; Evans, G. M.; Edwards, G.: ISIJ Int.35 (1995) 10, 1222123110.2355/isijinternational.35.1222Search in Google Scholar

[2] Bose-Filho, W. W.; Carvalho, A. L. M.; Strangwood, M.: Mater. Charact.58 (2007) 1, 293910.1016/j.matchar.2006.03.004Search in Google Scholar

[3] Keehan, E.; Zachrisson, J.; Karlsson, L.: Sci. Technol. Weld. Join.15 (2010) 3, 23323810.1179/136217110X12665048207692Search in Google Scholar

[4] Bajic, N.; Sijacki-Zeravcic, V.; Bobic, B.; Cikara, D.; Arsic, M.: Weld. J.90 (2011) 4, 55s62sSearch in Google Scholar

[5] Jiang, Q. L.; Li, Y. J.; Wang, J.; Zhang, L.: Mater. Sci. Technol.27 (2011) 10, 1565156910.1179/026708310X12815992418535Search in Google Scholar

[6] Sumi, H.; Oi, K.; Yasuda, K.: Weld. World59 (2015) 2, 17317810.1007/s40194-014-0191-2Search in Google Scholar

[7] Zhang, T.; Li, Z.; Ma, S.; Kou, S.; Jing, H.: Sci. Technol. Weld. Join.21 (2016) 3, 18619310.1179/1362171815Y.0000000079Search in Google Scholar

[8] Evans, G. M.: Weld. J.77 (1998) 6, 239248Search in Google Scholar

[9] Wansheng, D.; Yun, P.; Hongjun, X.; Changhong, H.; Zhiling, T.: Mater. Sci. Forum638–642 (2010), 3441344610.4028/www.scientific.net/MSF.638-642.3441Search in Google Scholar

[10] Bhadeshia, H. K. D. H.; Honeycombe, R. W. K.: Steels: Microstructure and Properties, 3. Auflage, Butterworth-Heinemann, Oxford, Großbritannien, 200610.1016/B978-075068084-4/50016-9Search in Google Scholar

[11] Nishiyama, Z.: Martensitic Transformation, Academic Press Inc., London, Großbritannien, 1978Search in Google Scholar

[12] Krauss, G.; Marder, A. R.: Metall. Trans.2 (1971), 2343235710.1007/BF02814873Search in Google Scholar

[13] Krauss, G.: Mater. Sci. Eng. A273–275 (1999) 7, 4057Search in Google Scholar

[14] Cohen, M.: Trans. TMS–AIME224 (1962), 638657Search in Google Scholar

[15] Kluken, A. O.; Grong, Ø; Hjelen, J.: Metall. Trans. A22 (1991) 3, 65766310.1007/BF02670288Search in Google Scholar

[16] Dingley, D. J.; Randle, V.: J. Mater. Sci.27 (1992), 4545456610.1007/BF01165988Search in Google Scholar

[17] Hall, M. G.; Aaronson, H. I.: Metall. Mater. Trans. A25 (1994), 1923193110.1007/BF02649040Search in Google Scholar

[18] Bouyne, E.; Flower, H. M.; Lindley, T. C.; Pineau, A.: Scr. Mater.39 (1998) 3, 29530010.1016/S1359-6462(98)00170-5Search in Google Scholar

[19] Gourgues, A.-F.; Flower, H. M.; Lindley, T. C.: Mater. Sci. Technol.16 (2000) 1, 264010.1179/026708300773002591Search in Google Scholar

[20] Morito, S.; Tanaka, H.; Konishi, R.; Furuhara, T.; Maki, T.: Acta Mater.51 (2003), 1789179910.1016/S1359-6454(02)00577-3Search in Google Scholar

[21] Furuhara, T.; Kawata, H.; Morito, S.; Maki, T.: Mater. Sci. Eng. A431 (2006) 12, 228–236 10.1016/j.msea.2006.06.032Search in Google Scholar

[22] Morito, S.; Adachi, Y.; Ohba, T.: Mater. Trans.50 (2009) 8, 1919192310.2320/matertrans.MRA2008409Search in Google Scholar

[23] Du, C.; Hoefnagels, J. P. M.; Vaes, R.; Geers, M. G. D.: Scr. Mater.116 (2016), 11712110.1016/j.scriptamat.2016.01.043Search in Google Scholar

[24] Vanovsek, W.; Bernhard, C.; Fiedler, M.; Posch, G.: Weld. World57 (2013) 1, 738310.1007/s40194-012-0021-3Search in Google Scholar

[25] Vanovsek, W.; Bernhard, C.; Fiedler, M.; Schnitzer, R.: Weld. World57 (2015) 5, 665674Search in Google Scholar

[26] LePera, F. S.: JOM32 (1980) 3, 383910.1007/BF03354553Search in Google Scholar

[27] Schwartz, A. J.; Kumar, M.; Adams, B. L.; FieldD. P.: Electron Backscatter Diffraction in Materials Science, 2. Auflage, Springer US, Boston, USA, 200910.1007/978-0-387-88136-2Search in Google Scholar

[28] Humphreys, F. J.: J. Mater. Sci.36 (2001) 16, 3833385410.1023/A:1017973432592Search in Google Scholar

[29] Petzow, G.: Metallographic Etching, 2. Auflage, ASM International, Materials Park (Ohio), USA, 1999Search in Google Scholar

[30] Schacht, E.; Richter, J.: Prakt. Met.35 (1998) 7, 384395Search in Google Scholar

[31] Haslberger, P.; Ernst, W.; Schnitzer, R.: BHM161 (2016) 7, 321324Search in Google Scholar

[32] Abbasi, M.; Nelson, T. W.; Sorensen, C. D.; Wei, L.: Mater. Charact.66 (2012), 1810.1016/j.matchar.2012.01.010Search in Google Scholar

[33] Cayron, C.; Artaud, B.; Briottet, L.: Mater. Charact.57 (2006) 45, 386–401 10.1016/j.matchar.2006.03.008Search in Google Scholar

[34] Cayron, C.: J. Appl. Crystallogr.40 (2007) 6, 1183118810.1107/S0021889807048777Search in Google Scholar PubMed PubMed Central

[35] Greninger, A. B.; Troiano, A. R.: Trans. AIME185 (1949), 59059810.1007/BF03398900Search in Google Scholar

[36] Weyand, S.; Britz, D.; Rupp, D.; Mücklich, F.: Mater. Perform. Charact.4 (2015) 3, 322340Search in Google Scholar

[37] Haslberger, P.; Ernst, W.; Schnitzer, R.: Sci. Technol. Weld. Join.22 (2017) 4, 33634210.1080/13621718.2016.1240980Search in Google Scholar

Received: 2017-04-06
Accepted: 2017-04-16
Published Online: 2017-07-31
Published in Print: 2017-08-14

© 2017, Carl Hanser Verlag, München

Downloaded on 9.12.2025 from https://www.degruyterbrill.com/document/doi/10.3139/147.110464/pdf
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