Abstract: La demande constante d'augmentation de la résistance sans perte de ductilité et sans coût de production encourage les sociétés industrielles et universitaires à proposer un nouveau traitement thermique des nuances d'acier commerciales. Pour améliorer les propriétés mécaniques de l'acier à ressort commercial, un nouveau traitement de trempe et de cloisonnement (Q&P) a été conçu pour fournir une microstructure multicomposant nanostructurée complexe et souhaitable en contrôlant la cinétique de cloisonnement du carbone. En outre, la séparation du carbone excessif de la martensite saturée en austénite non transformée améliore la formation de carbures de transition lors du revenu entre 130 et 280 °C. La microscopie électronique a confirmé une structure complexe à plusieurs composants contenant des lattes trempées BCC combinées à des particules d'austénite et de nanocarbures retenues dans les lattes trempées. Une telle structure de type latte multicomposant obtenue par un traitement thermique Q&P conçu sur un acier à ressort au carbone-silicium commercial a révélé une résistance mécanique localisée variant de 4,92 GPa pour le QP-220-375-400 à 8,22 GPa pour les échantillons QP-220-325-400 déterminés par un test de nanoindentation. De plus, l'essai de traction a montré une résistance à la traction ultime élevée et une limite d'élasticité allant jusqu'à 1400 MPa et 975 MPa, respectivement, dans l'échantillon QP-220-375-400 en raison d'un ensemble de structures raffinées complexes de type lattes multicomposantes conçues par Q&P couplées à une transformation bainitique, avec une bonne déformation à la rupture (∼0,12 %).
La demanda constante de aumentar la resistencia sin pérdida de ductilidad y el costo de producción alienta a las sociedades industriales y académicas a proponer un nuevo procesamiento de tratamiento térmico de los grados de acero comerciales. Para mejorar las propiedades mecánicas del acero para muelles comercial, se diseñó un nuevo procesamiento de templado y partición (Q&P) para proporcionar una microestructura multicomponente nanoestructurada compleja y deseable mediante el control de la cinética de partición del carbono. Además, la partición del exceso de carbono de la martensita saturada en austenita no transformada mejora la formación de carburos de transición durante el templado entre 130 y 280 °C. La microscopía electrónica confirmó una estructura compleja de múltiples componentes que contiene listones templados de BCC combinados con partículas de austenita y nanocarburos retenidas dentro de los listones templados. Dicha estructura de tipo listón multicomponente obtenida mediante el tratamiento térmico Q&P diseñado en acero para resortes de carbono-silicio comercial reveló una resistencia mecánica localizada que varía de 4.92 GPa para el QP-220-375-400 a 8.22 GPa para las muestras QP-220-325-400 determinadas por la prueba de nanoindentación. Además, la prueba de tracción mostró una alta resistencia a la tracción final y un límite elástico de hasta 1400 MPa y 975 MPa, respectivamente, en la muestra QP-220-375-400 debido a un conjunto de estructuras refinadas complejas de tipo listón multicomponente diseñadas por Q&P junto con transformación bainítica, con buena deformación a la fractura (~0.12%).
The constant demand for increasing the strength without ductility loss and production cost encourages industrial and academic societies to propose novel heat treatment processing of commercial steel grades. To improve the mechanical properties of commercial spring steel, a novel quenching and partitioning (Q&P) processing was designed to deliver a complex and desirable nanostructured multicomponent microstructure by controlling the carbon partitioning kinetics. Furthermore, the partitioning of excessive carbon from saturated martensite into untransformed austenite enhances the formation of transition carbides during tempering between 130 and 280 °C. Electron microscopy confirmed a complex multicomponent structure containing BCC tempered lath combined with retained austenite and nanocarbides particles within the tempered laths. Such multicomponent lath-type structure obtained by designed Q&P heat treatment on commercial carbon-silicon spring steel revealed localized mechanical resistance varying from 4.92 GPa for the QP-220-375-400 to 8.22 GPa for the QP-220-325-400 samples determined by nanoindentation test. Moreover, the tensile test showed high ultimate tensile strength and a yield strength up to 1400 MPa and 975 MPa, respectively, in the QP-220-375-400 sample due to a set of complex multicomponent lath-type refined structures designed by Q&P coupled with bainitic transformation, with good strain to fracture (∼0.12%).
يشجع الطلب المستمر على زيادة القوة دون فقدان الليونة وتكلفة الإنتاج المجتمعات الصناعية والأكاديمية على اقتراح معالجة حرارية جديدة لدرجات الصلب التجارية. لتحسين الخواص الميكانيكية لفولاذ الياي التجاري، تم تصميم معالجة جديدة للتبريد والتقسيم (Q&P) لتقديم بنية مجهرية معقدة ومرغوبة متعددة المكونات النانوية من خلال التحكم في حركية تقسيم الكربون. علاوة على ذلك، فإن تقسيم الكربون المفرط من المارتينسيت المشبع إلى الأوستينيت غير المتحول يعزز تكوين الكربيدات الانتقالية أثناء التقسية بين 130 و 280 درجة مئوية. أكد الفحص المجهري الإلكتروني بنية معقدة متعددة المكونات تحتوي على اللوح المقسى BCC جنبًا إلى جنب مع جزيئات الأوستينيت والكربيدات النانوية المحتجزة داخل اللوح المقسى. كشف هذا الهيكل متعدد المكونات من نوع اللوح الذي تم الحصول عليه من خلال المعالجة الحرارية Q&P المصممة على الفولاذ الزنبركي التجاري من الكربون والسيليكون عن مقاومة ميكانيكية موضعية تتراوح من 4.92 جيجا باسكال لـ QP -220-375-400 إلى 8.22 جيجا باسكال لعينات QP -220-325-400 المحددة بواسطة اختبار المسافة البادئة النانوية. علاوة على ذلك، أظهر اختبار الشد قوة شد نهائية عالية وقوة خضوع تصل إلى 1400 ميجا باسكال و 975 ميجا باسكال، على التوالي، في عينة QP -220-375-400 بسبب مجموعة من الهياكل المكررة المعقدة متعددة المكونات من نوع اللوح المصممة من قبل Q&P إلى جانب التحول البينيتي، مع إجهاد جيد للكسر (0.12 ٪).
Processing Request
No Comments.