The Effect of Loading during Martensitic Transformation of a Maraging Steel after Prior Austenite Grain Size Refinement by Thermal Cycling
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M. Petersmann
Abstract
This work demonstrates the efficiency of microstructural tuning by external loading during the martensitic phase transformation of a 12Cr-9Ni-2Mo-0.7Al-0.35Ti maraging steel. Additional prior austenite grain size refinement is achieved by thermal cycling yielding industrially relevant grain sizes, for which not the full set of all 24 characteristic Kurdjumov-Sachs orientation relation variants of martensite is obtained within each grain. For the last thermal cycle three different cases are investigated: i) one specimen is annealed at a higher temperature before the last cooling, ii) one specimen is loaded with a tensile stress of 120 MPa and iii) one specimen with an equivalent 120 MPa Mises stress in torsion during the transformation. This study is one of the first combining the effects of a small grain size, a high dislocation density and external loadings. Orientation imaging microscopy data is presented, revealing the effect of loading type during transformation on the final texture and interface/boundary character.
Abstract
In dieser Arbeit wird die Wirksamkeit der Gefügeeinstellung durch äußere Belastung während der martensitischen Phasenumwandlung eines Maraging-Stahls (martensitaushärtender Stahl) 12Cr-9Ni-2Mo-0.7Al-0.35Ti aufgezeigt. Eine Kornfeinung der ehemaligen Austenitkörner wird durch wiederholtes Umwandeln durch Temperaturwechselbelastung erreicht, um industrierelevante Korngrößen zu erhalten. Allerdings zeigen diese nicht die gesamte Palette der 24 charakteristischen Varianten der Kurdjumov-Sachs-Orientierungsbeziehung des Martensits. Für den letzten Thermozyklus werden drei unterschiedliche Szenarien untersucht: i) Eine Probe wird vor der letzten Abkühlung bei einer höheren Temperatur geglüht, ii) eine Probe wird mit einer Zugspannung von 120 MPa belastet und iii) eine Probe wird während der Umwandlung unter Torsion beansprucht, die einer Von-Mises-Spannung von 120 MPa entspricht. Diese Untersuchung ist eine der Ersten, im Rahmen derer die Wirkungen einer kleinen Korngröße, einer hohen Versetzungsdichte und äußerer Belastungen simultan untersucht werden. Es werden Daten aus der orientierungsabbildenden Mikroskopie präsentiert, die aufzeigen, wie sich die Art der während der Umwandlung einwirkenden Belastung auf die endgültige Textur und die Verteilung des Grenzflächencharakters auswirkt.
References / Literatur
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