Effect of cryoforming of austenitic Cr Ni-steels at 77 K on Martensitic transformation and work-hardening characteristics

摘要

Der Einfluss einer Kryoumformung bei 77 K auf das Fliess- und Verfestigungsverhalten unter Berucksichtigung des martensitischen Umwandlungsverhaltens in unterschiedlich mit Nickel legierten austenitischen Cr-Ni-Stahlen wurde untersucht. Die Versuchsstahle lassen sich bezuglich des Fliess- und Verfestigungsverhaltens wie auch des martensitischen Umwandlungsverhaltens in zwei Gruppen einteilen: die erste umfasst Stahle mit einem Massenanteil an Ni von weniger als 16 percent. Der Nickelgehalt der Stahle der zweiten Gruppe liegt daruber. Die Fliesskurven der Stahle der ersten Gruppe weisen aufgrund der gamma->alpha''-Martensitbildung zwei Wendepunkte auf. Neben alpha_(epsilon)'- auch e-und alpha_(epsilon)'-Martensit beobachtet. Die Fliesskurven der Stahle mit mehr als 16 percent Ni haben keine Wendepunkte. Die verformungsinduzierte gamm->alpha'-Martensitbiidung wird unterdruckt. Im Gefuge sind nur e- und alpha_(epsilon)'-Martensit nachweisbar. Die Spannungs-Dehnungs-Intervalle, in denen in den Versuchsstahlen bei 77 K die einzelnen Martensitumwandlungen ablaufen, wurden ermittelt. Sie hangen vom Nik-kelgehalt der Stahle ab. Die Spannung, die das Minimum der Verfestigungsgeschwindigkeit der Fliesskurve festlegt, kennzeichnet die Auslosespannung fur die verformungsinduzierte gamma->alpah'-Martensitbildung. Diese Umwandlung endet - unabhangig vom Nickelgehalt der Stahle - mit Erreichen einer wahren Spannung von 1200-1400 MPa. Dort wird das Maximum der Verfestigungsgeschwindigkeit registriert. Als Grund fur das Steckenbleiben der verformungsinduzierten gamma->alpha'-Umwandlung wird die Erschopfung des Verfestigungsvermogens des Austenits angesehen.%The effect of cryoforming at 77 K on the flow and work-hardening characteristics was investigated considering the martensitic transformation behaviour in austenitic Cr Ni steels with different nickel contents. The test steels can be divided into two groups relating to the flow and work-hardening characteristics and martensitic transformation behaviour at 77 K. The first group comprises steels with less than 16 percent nickel, the second group those with more than 16 percent nickel. The flow curves of the first-group steels show two inflection points on the basis of gamma->alpha'-transformation. alpha_(sigma)'-martensite is observed and epsilon- and alpha_(epsilon)'-martensite too. The flow curves of the second-group steels do not show any inflection points. The gamma->alpha'-martensitic transformation is not induced, epsilon- and alpha_(epsilon)'-martensite are provable by light and scanning microscopy. The stress-strain intervals were determined for the individual martensite transformations at 77 K in the test steels. They are dependent from the nickel content. The stress which specifies the first inflection point on the flow curve and the minimum of the work-hardening rate, respectively, characterizes the stress for initiating the deformation-induced alpha _(gamma)'-martensite formation. Transformation of the austenite to alpha' martensite will end in achieving a stress of 1200 to 1400 MPa, i.e. in achieving the second inflection point of the flow curve and the maximum of the work-hardening rate, respectively. The stress interval is not dependent from the nickel content.