Abstract
Knowledge of the size of the prior austenite grain is of key importance. If abnormal grain growth occurs during austenitization, the resultant inhomogeneous microstructure may negatively affect the strength and toughness properties of the final product. The visualization of prior austenite grain boundaries with an etchant based on picric acid has been applied for years. Despite this long-time experience, it is often challenging to achieve sufficiently good visualization of prior austenite grain boundaries in many steel grades, especially low-carbon steels. This work will study the effect of the cooling rate from austenitizing temperature down to room temperature, of the subsequent tempering treatment and the etchant on the visualization of prior austenite grain boundaries in a low-carbon microalloyed steel. All these parameters have an impact on the etching result. A suitable etchant for the visualization of prior austenite grain boundaries in a low-carbon microalloyed steel could be found.
Kurzfassung
Die Kenntnis über die Größe des ehemaligen Austenitkorns ist von großer Bedeutung. Kommt es beim Austenitisieren zu einem abnormalen Kornwachstum, kann dieses inhomogene Gefüge die Festigkeits- und Zähigkeitseigenschaften des späteren Produkts negativ beeinflussen. Das Sichtbarmachen von ehemaligen Austenitkorngrenzen mithilfe einem auf Pikrinsäure basierenden Ätzmittel wird schon seit Jahren angewendet. Trotz der langjährigen Erfahrung ist es jedoch bei vielen Stahlsorten, insbesondere bei kohlenstoffarmen Stählen, oft eine Herausforderung, die ehemaligen Austenitkorngrenzen hinreichend gut sichtbar zu machen. In dieser Arbeit wird der Einfluss der Abkühlgeschwindigkeit von Austenitisierungstemperatur auf Raumtemperatur, einer nachgeschalteten Anlassbehandlung sowie der Einfluss des Ätzmittels auf das Sichtbarmachen der ehemaligen Austenitkorngrenzen eines kohlenstoffarmen, mikrolegierten Stahls untersucht. Alle dieser Parameter haben Auswirkungen auf das Ergebnis der Ätzung. Es konnte ein geeignetes Ätzmittel für das Sichtbarmachen der ehemaligen Austenitkorngrenzen eines kohlenstoffarmen, mikrolegierten Stahls gefunden werden.
About the authors
Michael Böcker Studied Production Engineering focusing Material Sciences at the University of Bremen. Since April 2017 he is a PhD student at the Leibniz Institute for Materials Engineering – IWT in Bremen. Current research activities focus on the thermomechanical processing of microalloyed steels.
Matthias Steinbacher Studied Production Engineering focusing on Material Sciences at the University of Bremen. From 2004, he was research assistant at the IWT working in different projects focussing on thermochemical heat treatments. In 2012, he finalized his PhD at the University of Bremen and was promoted to head of “Case Hardening” group at IWT. From 2015 until to date he is head of department “Heat Treatment” at IWT.
References / Literatur
[1] Pickering, F. B.: Structure-Property Relationships in Steels, in: Constitution and properties of steels, F. B. Pickering; R. W. Cahn (Eds.). Wiley-VCH. Weinheim, 1992, 31–94.Search in Google Scholar
[2] Baker, T. N.: Ironmaking & Steelmaking 43 (2016) 4, 264–307 DOI: 10.1179/1743281215Y.000000006310.1179/1743281215Y.0000000063Search in Google Scholar
[3] Cuddy, L. J.; Raley, J. C.: Metall and Mat Trans A 14 (1983) 10, 1989–1995 DOI: 10.1007/BF0266236610.1007/BF02662366Search in Google Scholar
[4] Gottstein, G.: Rekristallisation metallischer Werkstoffe, Dt. Ges. für Metallkunde, Oberursel, Deutschland, 1984.Search in Google Scholar
[5] Cuddy, L. J.: Metall and Mat Trans A 15 (1984) 1, 87–98 DOI: 10.1007/BF0264439010.1007/BF02644390Search in Google Scholar
[6] Ringinen, D. A.; Chastukhin, A. V.; Khadeev, G. E.; Efron, L. I.; Il'inskii, V. I.: Metallurgist 57 (2014) 11–12, 996–1004 DOI: 10.1007/s11015-014-9835-010.1007/s11015-014-9835-0Search in Google Scholar
[7] García de Andrés, C.; Bartolomé, M.J.; Capdevila, C.; San Martín, D.; Caballero, F.G.; López, V.: Materials Characterization 46 (2001) 5, 389–398 DOI: 10.1016/S1044-5803(01)00142-510.1016/S1044-5803(01)00142-5Search in Google Scholar
[8] Reiter, J.; Bernhard, C.; Presslinger, H.: Materials Characterization 59 (2008) 6, 737–746 DOI: 10.1016/j.matchar.2007.06.00310.1016/j.matchar.2007.06.003Search in Google Scholar
[9] Bechet, S.; Beaujard, L.: Revue de métallurgie 52 (1955), 830–836. DOI: 10.1051/metal/19555210083010.1051/metal/195552100830Search in Google Scholar
[10] Vander Voort, G. F.: Metallography, 4. Auflage., ASM International, Materials Park, Ohio, 2007.Search in Google Scholar
[11] Grange, R. A.: Metall and Mat Trans A 2 (1971) 1, 65–78 DOI: 10.1007/BF0266263910.1007/BF02662639Search in Google Scholar
[12] Ucisik, A. H.; McMahon, C. J.; Feng, H. C.: Metall and Mat Trans A 9 (1978) 3, 321–329 DOI: 10.1007/BF0264638110.1007/BF02646381Search in Google Scholar
[13] Ücisik, A. H.; McMahon, C. J.; Feng, H. C.: Metall and Mat Trans A 9 (1978) 4, 604–606 DOI: 10.1007/BF0264642010.1007/BF02646420Search in Google Scholar
[14] American Petroleum Institute: Specification for Line Pipe, API SPEC 5L, 01.05.2019.Search in Google Scholar
[15] Morito, S.; Adachi, Y.; Ohba, T.: Mater. Trans. 50 (2009) 8, 1919–1923 DOI: 10.2320/matertrans.MRA200840910.2320/matertrans.MRA2008409Search in Google Scholar
[16] Just, E.: Härterei-technische Mitteilungen 23 (1968) 2, 85–100.Search in Google Scholar
[17] DIN Deutsches Institut für Normung e. V.: DIN EN ISO 18265 – Metallische Werkstoffe – Umwertung von Härtewerten, Beuth Verlag GmbH, 2014–02.Search in Google Scholar
[18] Rose, A.; Hougardy, H.: Atlas zur Wärmebehandlung der Stähle, Verl. Stahleisen, Düsseldorf, Deutschland1972.Search in Google Scholar
[19] Schacht, E.; Richter, J.: Praktische Metallographie 35 (1998) 7, 384–395.Search in Google Scholar
[20] Eckstein, H.-J.; Bernst, R.: Technologie der Wärmebehandlung von Stahl, 2. Auflage, Dt. Verl. für Grundstoffindustrie, Leipzig, Deutschland, 1987.Search in Google Scholar
© 2021 Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston, Germany
