Skip to content
Licensed Unlicensed Requires Authentication Published by De Gruyter October 9, 2014

Microstructural and Nanostructural FE-SEM, TEM, and STEM Investigations of High Strength Boron-Alloyed Steel Used in the Automotive Sector

Untersuchung der Mikro- und Nanostruktur eines hochfesten borlegierten Stahls für den Automotive Bereich mittels FE-REM, TEM und STEM
M. Säglitz, D. Berger, U. Gernert and S. Selve
From the journal Practical Metallography

Abstract

More and more steel grades with martensitic microstructure are used for highly stressed structural components in the automobile branch. They are used in the field of light weight construction and for crash safety. Principally, press-hardened boron-alloyed steels with low carbon content are used here. In this study, the fine microstructure is investigated by means of FE-SEM and TEM microscopy. Possibilities but also limits of the FE-SEM investigation methodology are clearly pointed out and demonstrated presenting concrete examples. In addition to that, further microstructural investigations are performed using a modern scanning transmission electron microscope (STEM). The device allowed for switching from the TEM mode to the SEM mode and thus enabled an investigation of one and the same microstructural section in SEM and TEM conditions; first experiences are presented.

Kurzfassung

Aus Gründen der Crashsicherheit und des Leichtbaus werden für hochbelastete Strukturbauteile im Automobilbau zunehmend Stahlgüten mit martensitischer Gefügestruktur verwendet. Zum Einsatz kommen im Wesentlichen pressgehärtete borlegierte Stähle mit niedrigem Kohlenstoffgehalt. Der feine Aufbau dieser Gefüge wird in vorliegender Studie mittels FE-REM- und TEM-Mikroskopie untersucht. Es werden deutlich die Möglichkeiten, aber auch die Grenzen der FE-REM Untersuchungsmethodik aufgezeigt und diese anhand konkreter Beispiele demonstriert. Ergänzend wurden Gefügeuntersuchungen an einem modernen Rastertransmissionselektronenmikroskop (STEM) durchgeführt. Das bei diesem Gerät mögliche Umschalten zwischen TEM- und REM-Modus gestattete die Untersuchung ein und desselben Gefügeausschnitts unter REM- bzw. TEM-Bedingungen; über erste Erfahrungen wird berichtet.


Translation: E. Engert


References / Literatur

[1] Hein, P.; Wilsius, J.: Status and Innovation Trends in Hot Stamping of USIBOR 1500 P, in Steel Research International, 2008, 79, p. 8591.10.1002/srin.200806321Search in Google Scholar

[2] Naderi, M.; Uthaisangsuk, V.; Prahl, U.; Bleck, W.: A Numerical and Experimental Investigation into Hot Stamping of Boron Alloyed Heat Treated Steels, in Steel Research International, 2008, 79, p. 7784.10.1002/srin.200806320Search in Google Scholar

[3] Benteler Automobiltechnik GmbH: Verfahren zur Herstellung eines Formbauteils aus mindestens zwei Gefügebereichen unterschiedlicher Duktilität, Patent DE 10 2007 057 855 B3, 2007Search in Google Scholar

[4] Schumann, H.: Metallografie, 14th ed., Wiley-VCH, Weinheim, 2005.Search in Google Scholar

[5] Säglitz, M.; Bake, K.; Gernert, U.: Microstructure and Mechanical Properties in the Transition Zone of a Low Carbon Boron Steel after Partial Hardening”, in Proceedings of the IDDRG2010 International Conference, Graz/Austria, 2010Search in Google Scholar

[6] Cazaux, J.: Errors in nanometrology by SEM, Nanotechnology15 (2004), p. 1195119910.1088/0957-4484/15/9/015Search in Google Scholar

[7] Krauss, G.: Steels: Processing Structure, and Performance, ASM International, Materials Park, OH, 2005.Search in Google Scholar

[8] Williamson, D.L.; Nakazawa, K.; Krauss, G.: A Study of the Early Stages of Tempering in an Fe-1.2 % C Alloy, Metall. Trans. A, 1979, 10A, p. 13511363. 10.1007/BF02811991Search in Google Scholar

Received: 2012-07-25
Accepted: 2014-08-05
Published Online: 2014-10-09
Published in Print: 2014-10-15

© 2014, Carl Hanser Verlag, München

Scroll Up Arrow