Ultrafine Grained Steels by Advanced Thermomechanical Processes and Severe Plastic Deformations

摘要

On the wake of the advances in Australia and Japan in achieving even finer grain sizes, the European steel companies became particularly interested in the prospects for 1 mm-UFF. For this reason, under the auspices of the European Community for Steel and Coal (ECSC), a preliminary one-year feasibility study was commissioned in 1999 to assess the properties and prospects for bulk manufacture of fine (sub-micron/micron) structures and starting from the results of this project, another project was commissioned. During this new research, different refining mechanisms and innovative deformation cycles applied to a wide range of chemical compositions were studied. The primary objective of the project was to optimise processing routes for 2-3 μm grained mixed microstructures in the bulk or surface layers of strip, plate or rods. The metallurgical aspects were focused on processing routes that do not require extreme strains and significant plant changes, through the study of microalloying additions when necessary. This paper summarizes the results from this new project regarding both ultrafine surface grained steels, obtained exploiting the Deformation Induced Ferrite Transformation mechanism (DIFT), and the Accumulative Roll Bonding technique.%Alla luce degli progressi conseguiti in Australia ed il Giappone nella realizzazione di strutture di grano sempre più fine, le acciaierie europee si sono interessate in modo particolare alla possibilità dì impiego di materiali 1 _m-UFF (Ultra Fine Ferrite). Per questo motivo a partire dal 1999, sotto gli auspici della Comunità Europea per Carbone e Acciaio (CECA), è stato effettuato uno studio preliminare di fattibilità al fine di valutare le proprietà di strutture fini (sub-micronlmicron)e di indagare le prospettive connesse alla realizzazione delle relative linee di produzione; sulla base dei risultati di questo primo studio è quindi iniziato uno progetto successivo. Nel corso di questa nuova ricerca sono stati studiati diversi meccanismi di affinamento del grano e cicli di deformazione innovativi applicati ad un'ampia gamma di composizioni chimiche. L'obiettivo primario del progetto era l'ottimizzazione di tecniche di processo per l'ottenimento di nastri, lamiere o tondi costituiti da microstrutture a grano misto di 2-3 _m, all'interno o in superficie. Gli aspetti metallurgici sono stati incentrati sull'elaborazione di processi che non richiedessero grandi sforzi e grandi cambiamenti negli impianti, attraverso lo studio di addizioni di possibili microleganti. Questo articolo riassume i risultati dì questo nuovo progetto relativo agli acciai con superficie di grano ultrafine, ottenuti sia mediante meccanismo di DIFT (Deformation Induced Ferrite Transformation) sia mediante la tecnica denominata ARB (Accumulative Roll Bonding).