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      The Effect of Niobium on the Microstructure and Phase Transformation Kinetics in Low-Carbon Medium Manganese Steels* Translated title: Einfluss von Niob auf die Gefügeausbildung und Umwandlungskinetik von niedrigkohligen Medium-Mangan-Stählen

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          Abstract

          Medium-Mn steels are a promising candidate to fulfil the requirements of the 3 rd generation of AHSS (Advanced High Strength Steels) which combine high strength and high ductility. A new approach is to add micro alloying elements, like niobium, to affect microstructural development during recrystallization and phase transformations. Using a quenching dilatometer, the kinetics of the phase transformations from austenite (810 °C and 840 °C) to its transformation-products by varying different cooling rates (100 K/s to 0.03 K/s) were investigated for two low carbon medium-manganese steels with different contents of niobium. Based on the dilatometric curves, the results of light optical microscopy (LOM) and quantitative metallography, measurements of the retained austenite (RA) content by X-ray diffractometry (XRD) and hardness measurements, continuous-cooling-transformation (CCT) diagrams were constructed. Furthermore, the influence of the element niobium on the microstructure after intercritical annealing was investigated by similar methods. Different etching-methods (Nital, Klemm-I) were applied to reveal different microstructural aspects. Besides considerable grain-refinement effects with increased niobium content, the phase-transformations were accelerated in the CCT-diagrams. The microstructure varies from 100 % martensite to certain amounts of bainite, but also ferrite at lower cooling rates. Intercritical annealing results in different amounts of retained austenite.

          Kurzfassung

          Medium-Mn-Stähle sind ein vielversprechender Kandidat zur Erfüllung der Anforderung an AHSS (Advances High Strength Steels) der 3. Generation, welche hohe Festigkeiten mit bester Umformbarkeit vereinen sollen. Eine Weiterentwicklung dieser Stähle stellt die Zugabe von Mikrolegierungselementen wie Niob zur Beeinflussung der Gefügeentwicklung während der Rekristallisation und Phasenumwandlung dar. Mittels eines Abschreckdilatometers wurde die Kinetik der Phasenumwandlung aus dem Austenitgebiet (810 °C und 840 °C) für Abkühlraten von 100 K/s bis 0,03 K/s an zwei niedrigkohligen Medium-Mn-Stählen mit unterschiedlichen Niobgehalten untersucht. Aufbauend auf den Dilatometerkurven, Ergebnissen der lichtmikroskopischen Untersuchungen und quantitativen Metallographie, Messungen des Restaustenitgehaltes mittels Röntgenfeinstrukturanalyse und Härtemessungen wurden kontinuierliche ZTU-Schaubilder erstellt. Außerdem wurde der Einfluss des Elements Niob auf die Gefügeausbildung nach einer interkritischen Glühung untersucht. Verschiedene Ätzmedien (Nital, Klemm-I) wurden herangezogen, um unterschiedliche Gefügebestandteile und -strukturen sichtbar zu machen. Neben einer deutlichen Kornfeinung durch die Niobzugabe wurde auch eine Beschleunigung der Gefügeumwandlung festgestellt. Die Endgefüge variieren zwischen reinem Martensit zu Mischgefügen mit Bainit und teilweise Ferrit bei geringen Kühlraten. Interkritische Glühungen führen zu unterschiedlich hohen Gehalten an Restaustenit.

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          Evolution of microstructure and mechanical properties of medium Mn steels during double annealing

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            Third generation of AHSS with increased fraction of retained austenite for the automotive industry

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              Comparative investigation of phase transformation behavior as a function of annealing temperature and cooling rate of two medium-Mn steels

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                Author and article information

                Journal
                htme
                HTM Journal of Heat Treatment and Materials
                Carl Hanser Verlag
                1867-2493
                2194-1831
                14 December 2015
                : 70
                : 6
                : 267-275
                Affiliations
                1 University of Applied Sciences Upper Austria, Stelzhamerstraße 23, 4600 Wels, Austria
                2 University of Applied Sciences Upper Austria
                3 voestalpine Stahl GmbH, Austria
                Author notes
                [*]

                Lecture at the European Conference on Heat Treatment and 22 nd IFHTSE Congress, May 20–22, 2015, Venice, Italy.

                4 Reinhold.Schneider@ 123456fh-wels.at (Corresponding author/Kontakt)
                Article
                HT110273
                10.3139/105.110273
                © 2015, Carl Hanser Verlag, München
                Page count
                References: 13, Pages: 9
                Product
                Self URI (journal page): http://www.hanser-elibrary.com/loi/htme
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                Fachbeiträge/Technical Contributions

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