Integrated Experimental and Computational Study of Precipitation in Martensitic Steels

Tid: To 2019-12-12 kl 10.00

Plats: F3, Lindstedtsvägen 26, Stockholm (English)

Ämnesområde: Teknisk materialvetenskap

Respondent: Tao Zhou , Metallografi, KTH Royal Institute of Technology, Unit of Structures

Opponent: Dr. David San Martin,

Handledare: Dr. Peter Hedström, Metallografi, KTH Royal Institute of Technology

Abstract

Utskiljning är en fasomvandlingsprocess i metalliska material som signifikantpåverkar egenskaperna. Utskiljningsprocessen som inkluderar kärnbildning, tillväxtoch förgrovning av små partiklar kan styras genom legeringstillsats, deformation,värmebehandling, etc. Detta öppnar möjligheter för att optimera metallernasegenskaper genom att kontrollera utskiljningarna. Ett exempel på envärmebehandlingsprocess som leder till utskiljningar är anlöpning av martensitiskastål. Under denna anlöpning kan stålen uppnå mycket god prestanda genom bildningav nanopartiklar i den hierarkiska martensitiska mikrostrukturen. Med målet attpåskynda utvecklingen av dessa högpresterande stål används ICME (IntegratedComputational Materials Engineering) som kombinerar avancerad karakterisering,fysikaliskt baserad modellering, teori och databaser för att relatera värmebehandlingtill utskiljning och slutligen egenskaperna hos stålet.Två högprestanda stål, ett Cu-utskiljningshärdat maråldrings stål och ett Cr/Mo/V-legerat kolstål med karbidutskiljningar, studeras i denna avhandling med hjälp avkvantitativ karakterisering och modellering. Resultaten visar att modelleringen medLSKW (Langer-Schwartz-Kampmann-Wagner) har god överenstämmelse medexperimenten och visar stor potential för prediktiv modellering. De fysikalisktbaserade modellerna för de individuella härdningsmekanismerna som används i dettaarbete kan också representera trenderna för stålens styrka, men det är svårt attprediktera utskiljningshärdningens effekt på styrkan som uppmätts via dragprov.Detta visar på behovet av att vidareutveckla modellerna. Sammantaget visar dennaavhandling att ICME-metodik kan användas för att studera och prediktera utskiljningoch utskiljningshärdning i kommersiella stål. Tillvägagångssättet som använts skiljersig från traditionell “trial-and-error” metodik och kan leda till besparingar av tid,pengar och resurser vid stålutveckling.

urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-263977

Innehållsansvarig:infomaster@itm.kth.se
Tillhör: Skolan för industriell teknik och management (ITM)
Senast ändrad: 2019-11-20