Автоматическая сварка, 2018, №12



2018 №12 (15)

DOI of Article 10.15407/as2018.12.16

2018 №12 (01)

---

Автоматическая сварка № 11-12, 2018, с. 158-163

Влияние многопроходной обработки трением с перемешиванием на микроструктуру и механические свойства двухфазной стали

Т. Кужукомероглы¹, С. М. Актарер², Ж. Ипекоглы³, Ж. Кам³

¹Отделение машиностроения, Технический университет Карадениз, Трабзон, Турция. E-mail: tkomer@ktu.edu.tr
²Отделение автомобильной техники, Университет Реджепа Тайипа Эрдогана, Ризе, Турция. E-mail: semih.aktarer@erdogan.edu.tr
³Отделение машиностроения, Технический университет Искендерун, 31200 Искендерун-Хатай, Турция. E-mail: guven.ipekoglu@iste.edu.tr; gurel.cam@iste.edu.tr

Стали с двухфазной структурой (DP) широко используются в автомобильной промышленности благодаря отличным технологическим свойствам, таким как высокая прочность и хорошая формуемость. Однако в последнее время предпринимаются попытки улучшить их механические свойства и способность к формообразованию, чтобы добиться дополнительной экономии веса. Механические и микроструктурные свойства стали DP могут быть улучшены методами пластической деформации (SPD) без изменения их химического состава. Среди методов обработки метод фрикционного деформирования (FSP) является новым методом, используемым для улучшения свойств листовых или других видов сортамента металлов. В работе изучено влияние многопроходного FSP (M-FSP) на микроструктуру и механические характеристики стали DP (DP600). Влияние M-FSP изучено применительно к двухфазной стали с шагом 4 мм. FSP привела к измельчению микроструктуры и к значительному увеличению как твердости, так и значений прочности. После FSP участки мартенсита как вторичной фазы в микроструктуре были разрушены вращательным штифтом. Обработанная область состоит из феррита, бейнита и мартенсита. Значение твердости увеличилось с 210 HV_0,2 до приблизительно 360 HV_0,2 после M-FSP. Библиогр. 36, табл. 1, рис. 4.
Ключевые слова: обработка трением, двухфазная сталь, мелкозернистая микроструктура, механические свойства

Поступила в редакцию 16.07.2018
Подписано в печать 06.11.2018

References

1. Rashid MS. Dual Phase Steels. Ann Rev Mater Sci 1981; 11: 245-67.
2. Nıshımoto A, Hosoya Y, Nakaoka K. A new type of dual-phase steel sheet for automobile outer body panels. Trans Iron Steel Inst Japan 1981; 21: 778-82.
3. Fonstein N. 7 - Dual-phase steels*. In: Rana R, Singh SB, editors. Automot. Steels, Woodhead Publishing; 2017, p. 169–216.
4. Abid NH, Abu Al-Rub RK, Palazotto AN. Micromechanical finite element analysis of the effects of martensite morphology on the overall mechanical behavior of dual phase steel. Int J Solids Struct 2017; 104-105: 8-24.
5. Kundu A, Field DP. Influence of plastic deformation heterogeneity on development of geometrically necessary dislocation density in dual phase steel. Mater Sci Eng A 2016; 667: 435-43.
6. Ashrafi H, Shamanian M, Emadi R, Saeidi N. A novel and simple technique for development of dual phase steels with excellent ductility. Mater Sci Eng A 2017; 680: 197-202.
7. Son Y Il, Lee YK, Park KT, Lee CS, Shin DH. Ultrafine grained ferrite-martensite dual phase steels fabricated via equal channel angular pressing: Microstructure and tensile properties. Acta Mater 2005; 53: 3125-34.
8. Park K-T, Lee YK, Shin DH. Fabrication of ultrafine grained ferrite/martensite dual phase steel by severe plastic deformation. ISIJ Int 2005; 45: 750-5.
9. Ma ZY. Friction stir processing technology: A review. Metall Mater Trans A 2008; 39: 642-58.
10. Mishra RS, Mahoney MW. Friction stir welding and processing. ASM Int 2007: 368.
11. Çam G, İpekoğlu G, Küçükömeroğlu T, Aktarer SM. Applicability of friction stir welding to steels, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering (JAMME) 2017; 80 (2): 65-85.
12. Çam G, İpekoğlu G. Recent developments in joining of aluminium alloys, Int. J. Adv. Manuf. Technol. 2017; 91 (5-8): 1851-66.
13. Çam G, Mıstıkoğlu S. Recent developments in friction stir welding of Al-alloys, Journal of Materials Engineering and Performance (JMEPEG) 2014; 23 (6): 1936-53.
14. Çam G. Friction stir welded structural materials: Beyond Al-alloys’, Int. Mater. Rev. 2011; 56 (1): 1-48.
15. Mishra RS, Ma ZY. Friction stir welding and processing. Mater Sci Eng R Reports 2005; 50: 1-78.
16. Padhy GK, Wu CS, Gao S. Friction stir based welding and processing technologies - processes, parameters, microstructures and applications: A review. J Mater Sci Technol 2018; 34: 1-38.
17. Węglowski MS. Friction stir processing – State of the art. Arch Civ Mech Eng 2018; 18: 114-29.
18. Chaudhary A, Dev AK, Goel A, Butola R, Ranganath MS. The mechanical properties of different alloys in friction stir processing: A review. Mater Today Proc 2018; 5: 5553-62.
19. Sudhakar M, Rao CHS, Saheb KM. Production of surface composites by friction stir processing-A review. Mater Today Proc 2018; 5: 929-35.
20. Moustafa E. Effect of multi-pass friction stir processing on mechanical properties for AA2024/Al₂O₃ Materials (Basel) 2017; 10: 1053.
21. Chen Y, Ding H, Malopheyev S, Kaibyshev R, Cai Z Hui, Yang W jing. Influence of multi-pass friction stir processing on microstructure and mechanical properties of 7B04-O Al alloy. Trans Nonferrous Met Soc China (English Ed 2017; 27: 789-96.
22. El-Rayes MM, El-Danaf EA. The influence of multi-pass friction stir processing on the microstructural and mechanical properties of Aluminum Alloy 6082. J Mater Process Technol 2012; 212: 1157-68.
23. Nakata K, Kim YG, Fujii H, Tsumura T, Komazaki T. Improvement of mechanical properties of aluminum die casting alloy by multi-pass friction stir processing. Mater Sci Eng A 2006; 437: 274-80.
24. Ramesh KN, Pradeep S, Pancholi V. Multipass friction-stir processing and its effect on mechanical properties of aluminum alloy 5086. Metall Mater Trans A Phys Metall Mater Sci 2012; 43: 4311-9.
25. Singh SK, Immanuel RJ, Babu S, Panigrahi SK, Janaki Ram GD. Influence of multi-pass friction stir processing on wear behaviour and machinability of an Al-Si hypoeutectic A356 alloy. J Mater Process Technol 2016; 236: 252-62.
26. Luo XC, Zhang DT, Zhang WW, Q C, Chen DL. Tensile properties of AZ61 magnesium alloy produced by multi-pass friction stir processing: Effect of sample orientation. Mater Sci Eng A 2018; 725: 398-405.
27. Xu N, Bao Y. Enhanced mechanical properties of tungsten inert gas welded AZ31 magnesium alloy joint using two-pass friction stir processing with rapid cooling. Mater Sci Eng A 2016; 655: 292-9.
28. Alavi Nia A, Omidvar H, Nourbakhsh SH. Effects of an overlapping multi-pass friction stir process and rapid cooling on the mechanical properties and microstructure of AZ31 magnesium alloy. Mater Des 2014;58:298–304.
29. Fattah-Alhosseini A, Attarzadeh FR, Vakili-Azghandi M. Effect of multi-pass friction stir processing on the electrochemical and corrosion behavior of pure titanium in strongly acidic solutions. Metall Mater Trans A Phys Metall Mater Sci 2017; 48: 403-11.
30. John Baruch L, Raju R, Balasubramanian V, Rao AG, Dinaharan I. Influence of multi-pass friction stir processing on microstructure and mechanical properties of die cast Al-7Si-3Cu aluminum alloy. Acta Metall Sin (English Lett 2016; 29: 431-40. doi:10.1007/s40195-016-0405-2).
31. Meenia S, Khan MD F, Babu S, Immanuel RJ, Panigrahi SK, Janaki Ram GD. Particle refinement and fine-grain formation leading to enhanced mechanical behaviour in a hypo-eutectic Al-Si alloy subjected to multi-pass friction stir processing. Mater Charact 2016; 113: 134-43.
32. Esmaily M, Mortazavi N, Osikowicz W, Hindsefelt H, Svensson JE, Halvarsson M, et al. Influence of multi-pass friction stir processing on the corrosion behavior of an Al-Mg-Si slloy. J Electrochem Soc 2016; 163: C124-30.
33. Padhy GK, Wu CS, Gao S. Friction stir based welding and processing technologies - processes, parameters, microstructures and applications: A review. J Mater Sci Technol 2018; 34: 1-38.
34. Liu FC, Hovanski Y, Miles MP, Sorensen CD, Nelson TW. A review of friction stir welding of steels: Tool, material flow, microstructure, and properties. J Mater Sci Technol 2018; 34: 39-57.
35. Miles MP, Pew J, Nelson TW, Li M. Comparison of formability of friction stir welded and laser welded dual phase 590 steel sheets. Sci Technol Weld Join 2006; 11: 384-8.
36. Kang HC, Park BJ, Jang JH, Jang KS, Lee KJ. Determination of the continuous cooling transformation diagram of a high strength low alloyed steel. Met Mater Int 2016; 22: 949-55.