오스테나이트계 FeMnAlC 경량철강의 용접열영향부 미세조직 변화 및 인장특성에 관한 연구

IMicrostructure evolution and tensile property in the weld heat-affected zone (HAZ) of austenitic Fe-30Mn-9Al-0.9C lightweight steels were investigated. Five alloys with different V and Nb content were prepared by vacuum induction melting and hot rolling process. The HAZ samples were simulated by a Gleeble simulator with welding condition of 300kJ/cm heat input and HAZ peak temperatures of 1150℃ and 1250℃. Microstructures of base steels and HAZ samples were observed by scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM), and their mechanical properties were evaluated by tensile tests.
The addition of V and Nb formed fine V and/or Nb-rich carbides, and these carbides increased tensile and yield strength of base steels by grain refinement and precipitation hardening. During thermal cycle for HAZ simulation, the grain growth occurred and the ordered carbide (κ-carbide) formed in the HAZs. The yield strength of HAZ samples (HAZ 1) simulated in 1150℃ peak temperature was higher as compared to the base steel due to the formation of κ-carbide, while the yield strength of the HAZ samples (HAZ 2) simulated in 1250℃ decreased as compared to HAZ 1 due to the excessive grain growth.

#Lightweight steel #Heat-affected zone #Grain growth #κ-carbide #Yield strength

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H. Kim, D.-W. Suh, and N.-J. Kim, Fe-Al-Mn-C lightweight structural alloys: a review on the microstructures and mechanical properties, Sci. Technol. Adv. Mater., 14 (2013), 1-11 G. Frommeyer and U. Brux, Microstructures and mechanical properties of high-strength Fe-Mn-Al-C lightweight TRIPLEX steels, Steel Res. Int., 77 (2006), 627-633 J. Moon, S.-J. Park, J.H. Jang, T.-H. Lee, C.-H. Lee, H.-U. Hong, D.-W. Suh, S.H. Kim, H.N. Han and B.H. Lee, Atomistic investigations of κ-carbide precipitation in austenitic Fe-Mn-Al-C lightweight steels and the effect of Mo addition, Scripta Mater., 127 (2017) 97-101 J.D. Yoo, K.-T. Park, Microband-induced plasticity in a high Mn-Al-C light steel, Mater. Sci. & Eng. A 496 (2008), 417-424 J. Moon and S.-J. Park, Microstructure and mechanical property in the weld heat-affected zone of V-added austenitic Fe-Mn-Al-C low density steels, J. of Welding and Joining, 33 (5) (2015), 31-34

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