https://www.mdpi.com/1996-1944/15/3/922
Daktilitas panas dievaluasi dengan mengukur pengurangan luas area (RA) setelah pengujian tarik statis pada suhu 600 °C hingga 1200 °C dengan langkah 50 °C. Dua suhu austenitisasi diterapkan yaitu 1250 °C/30 detik dan 1350 °C/30 detik. Hasilnya diplot pada Gambar 2 . Terlihat pada Gambar 2 , nilai RA sampel yang diaustenitisasi pada suhu 1250 °C (garis merah) lebih tinggi dibandingkan dengan sampel yang diaustenitisasi pada suhu 1350 °C (garis biru). Sedangkan austenitisasi pada suhu 1350 °C mengakibatkan penurunan plastisitas hingga 30% pada kisaran suhu 950 °C hingga 850
°C, sedangkan austenitisasi pada suhu 1250 °C mengakibatkan penurunan plastisitas hingga 45%
pada suhu 850 °C. Perbedaan daktilitas yang paling signifikan diamati pada suhu pengujian 1000 °C.
Penelitian ini difokuskan untuk mencari hubungan antara temperatur austenitisasi dan daktilitas panas baja C-Mn-Al HSLA. Hasil daktilitas panas yang ditentukan oleh pengurangan luas untuk suhu pengujian tertentu dari 600 °C menjadi 1200 °C ditunjukkan pada Gambar 2 . Dari ketergantungan grafis terlihat bahwa suhu austenitisasi mempengaruhi pergeseran kisaran suhu penurunan plastisitas.
Untuk lebih menjelaskan penyebab penurunan plastisitas, masing-masing suhu austenitisasi dibagi menjadi beberapa zona utama. Untuk austenitisasi pada 1250 °C/30 s, terdapat tiga zona: zona 1 pada kisaran suhu 1200–1000 °C dengan plastisitas 95–90%, zona 2 pada kisaran suhu 1000–850 °C dengan signifikansi penurunan plastisitas dari 85% menjadi 45%, dan zona 3 pada kisaran suhu 850–
600 °C dengan peningkatan plastisitas dari 45% menjadi 75%. Untuk austenitisasi pada 1350 °C/30 s, terdapat empat zona: zona 1 pada kisaran suhu 1200–1100 °C dengan plastisitas 90–85%, zona 2 pada kisaran suhu 1100–1000 °C dengan signifikansi penurunan plastisitas dari 85% menjadi 35%, zona 3 pada kisaran suhu 1000–800 °C dengan plastisitas rendah dari 35% menjadi 30%,
Plastisitas pada kisaran suhu 1200–1000 °C (yang ditandai dengan zona 1 untuk kedua suhu austenitisasi) sangat sensitif terhadap jumlah pengotor, seperti sulfur dan oksigen, dalam baja. Dengan demikian, nilai plastisitas yang tinggi dapat dikaitkan dengan rasio Mn/S yang baik serta sedikitnya jumlah endapan tidak kasar, khususnya AlN, yang terbentuk pada batas butir austenitic.
Penurunan plastisitas pada rentang 1100–800 °C, yang dalam hal ini ditandai dengan zona 2 pada austenitisasi 1250 °C/30 detik dan zona 2 dan 3 pada austenitisasi 1350 °C/30 detik, sering kali disebabkan oleh terhadap rasio Mn/S yang tidak menguntungkan dan sejarah termal tertentu dari baja. Baja dengan rasio Mn/S di atas 60 tidak mengalami getas, karena belerang terikat pada fase stabil, MnS, yang mengendap dalam matriks, tidak dominan pada batas butir seperti FeS. Riwayat termal jauh lebih kompleks, karena mencakup beberapa variabel seperti peleburan/pembekuan di tempat, pemanasan ulang dari suhu ruangan, laju pendinginan, suhu penahanan isotermal, dan waktu penahanan. Hilangnya keuletan pada kisaran temperatur ini biasanya menurun seiring dengan penurunan laju pendinginan, penurunan temperatur penahanan, dan peningkatan waktu penahanan.7 , 18 , 20 ]. Pada baja yang kami pelajari, penurunan plastisitas yang signifikan dikaitkan dengan melemahnya batas butir austenitik yang disebabkan oleh endapan kasar, terutama AlN dan AlN MnS. Fakta ini dikonfirmasi oleh hasil analisis metalografi yang dilakukan pada sampel pada suhu uji 1000 °C (untuk kedua suhu austenitisasi), di mana perbedaan plastisitas terbesar diukur, hingga 55%.
Pada penelitian ini dipelajari pengaruh suhu austenitisasi 1250 °C dan 1350 °C dengan perendaman 30 detik terhadap daktilitas panas baja C-Mn-Al HSLA. Berdasarkan hasil yang dicapai, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut: Untuk suhu pengujian 1200 °C, plastisitas maksimum diukur masing- masing sebesar 90% dan 85% untuk suhu austenitisasi 1250 °C/30 detik dan 1350 °C/30 detik.
Plastisitas minimum sebesar 45% untuk suhu pengujian 850 °C dan 30% untuk suhu pengujian dari 850 °C hingga 950 °C dan suhu austenitisasi masing-masing 1250 °C/30 detik dan 1350 °C/30 detik, telah ditentukan. Sementara sampel setelah austenitisasi pada 1250 °C/30 detik menunjukkan patahan ulet, sampel setelah austenitisasi pada 1350 °C/30 detik menunjukkan pengurangan luas yang kecil, dengan patahan intergranular getas berenergi rendah.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7079591/
Hasil uji mekanik menunjukkan bahwa kekuatan luluh, kekuatan tarik, dan plastisitas baja percobaan dengan Si 0,42% (% massa) lebih tinggi dibandingkan dengan Si 0,19%, sedangkan kekerasan dan ketangguhannya tidak banyak berubah; ketika ditempa pada suhu 760 °C, kekuatan dan kekerasan baja percobaan sedikit menurun dibandingkan dengan baja yang ditempa pada suhu 710 °C, sedangkan plastisitas dan ketangguhan meningkat. Analisis lebih lanjut menunjukkan bahwa setelah quenching pada suhu 1050 °C selama 1 jam dan tempering pada suhu 760 °C selama 1,5 jam, sifat mekanik komprehensif baja percobaan Si 0,42% adalah yang terbaik dibandingkan dengan baja eksperimental lainnya. sedangkan kekerasan dan ketangguhannya tidak banyak berubah; ketika ditempa pada suhu 760 °C, kekuatan dan kekerasan baja percobaan sedikit menurun dibandingkan dengan baja yang ditempa pada suhu 710 °C, sedangkan plastisitas dan ketangguhan meningkat.
Analisis lebih lanjut menunjukkan bahwa setelah quenching pada suhu 1050 °C selama 1 jam dan tempering pada suhu 760 °C selama 1,5 jam, sifat mekanik komprehensif baja percobaan Si 0,42%
adalah yang terbaik dibandingkan dengan baja eksperimental lainnya. sedangkan kekerasan dan ketangguhannya tidak banyak berubah; ketika ditempa pada suhu 760 °C, kekuatan dan kekerasan baja percobaan sedikit menurun dibandingkan dengan baja yang ditempa pada suhu 710 °C, sedangkan plastisitas dan ketangguhan meningkat. Analisis lebih lanjut menunjukkan bahwa setelah quenching pada suhu 1050 °C selama 1 jam dan tempering pada suhu 760 °C selama 1,5 jam, sifat mekanik komprehensif baja percobaan Si 0,42% adalah yang terbaik dibandingkan dengan baja eksperimental lainnya.
Dilaporkan bahwa penambahan silikon dapat meningkatkan ketahanan oksidasi [ 25 , 26 ], ketahanan korosi logam cair [ 27 , 28 ] dari baja feritik/martensit 9%–12%Cr. Namun, pada sifat mekanik, silikon memiliki dua efek yang bertentangan. Silikon dapat meningkatkan kekuatan dan ketangguhan karena penyempurnaan ukuran butir dan efek pengerasan larutannya [29 , 30 ]. Pada saat yang sama, Si adalah elemen pembentuk ferit, dan penambahan silikon yang berlebihan akan mengakibatkan peningkatan setara kromium dan penurunan setara nikel, yang akan mengurangi zona fase tunggal austenit dan membentuk δ-ferit dengan mudah di proses austenitisasi dan selanjutnya mempengaruhi struktur mikro dan sifat mekanik baja.
Gambar 10memberikan ringkasan hasil yang diperoleh dalam uji tarik, uji impak Charpy, dan uji kekerasan pada baja percobaan. Dengan meningkatnya suhu temper, kekuatan luluh (YS), kekuatan tarik akhir (UTS), dan kekerasan sedikit menurun, sedangkan pengurangan luas, perpanjangan, dan energi impak meningkat. Hal ini menunjukkan bahwa keuletan dan ketangguhan impak meningkat dengan suhu temper yang tinggi. Kandungan Si yang lebih tinggi menyebabkan peningkatan YS, UTS, pengurangan luas, dan pemanjangan, sedangkan hal ini menghasilkan sedikit perubahan pada energi tumbukan dan kekerasan. Hal ini menunjukkan bahwa semakin tinggi kandungan Si dapat meningkatkan kekuatan, keuletan, kekakuan baja percobaan, namun tidak berpengaruh signifikan terhadap ketangguhan dan kekerasan impak.
Dalam karya Chen [ 29 ] dan Anya [ 30 ], kandungan Si mempengaruhi sifat mekanik baja feritik/martensit terutama melalui peningkatan suhu Ac 3 (di mana transformasi ferit menjadi austenit selesai), yang menyebabkan penurunan ukuran butir austenit sebelumnya. Penghalusan butiran yang disebabkan oleh kandungan Si yang lebih tinggi semakin mengoptimalkan perilaku mekanis. Selain itu, Si dapat mendorong pembentukan fase Laves melalui penurunan kelarutan Mo [ 37 ] dan W [ 29] dalam baja feritik/martensit 9Cr. Dalam pekerjaan ini, tidak ada pemurnian butiran atau pembentukan fase Laves, sehingga elemen Si mempengaruhi sifat mekanik terutama melalui efek pengerasan larutan dan pembentukan δ-ferit dalam baja. Pada baja karbon rendah, Si adalah atom terlarut substitusi, efek pengerasan larutan Si meningkatkan kekuatan luluh baja dari 41,3 menjadi 96,5 MPa per% berat, sekaligus meningkatkan suhu transisi tumbukan [ 38 , 39]. Efek pengerasan larutan Si bermanfaat terhadap kekuatan luluh dan kekerasan tetapi menurunkan ketangguhan impak pada baja feritik/martensit eksperimental. Dalam penelitian ini, kekuatan luluh ditemukan meningkat dengan kandungan Si pada laju 104,23 (suhu temper rendah) dan 137,33 (suhu temper tinggi) MPa per% berat, yang lebih besar dibandingkan baja karbon rendah, dan terdapat Tidak ada perbedaan besar mengenai dampak energi dengan peningkatan kandungan Si.
Oleh karena itu, pembentukan dan kandungan δ-ferit yang dipengaruhi oleh unsur Si juga merupakan faktor penting bagi sifat mekanik baja feritik/martensit.
Pada baja HT9, unsur C, Mn, dan Ni merupakan pembentuk austenit, sedangkan unsur Si, Cr, W, V, dan Nb merupakan pembentuk ferit. Peningkatan kandungan Si akan meningkatkan setara kromium dan menurunkan setara nikel. Jadi, selama proses austenitisasi, daerah fase tunggal austenit berkurang dan δ-ferit mudah terbentuk. Mengenai pengaruh δ-ferit terhadap perilaku mekanis, sebagian besar peneliti setuju bahwa keberadaan ferit dapat menurunkan kekuatan tarik ultimat, kekuatan luluh [ 35 , 40 ] dan ketangguhan impak [ 12 , 33 , 41]. Ada beberapa cara δ-ferit menurunkan sifat mekanik baja feritik/martensit: (1) Retakan berinti pada δ-ferit lebih disukai karena δ-ferit lebih lunak daripada matriks martensit [ 33 , 41 ] . (2) Terbentuknya M 23 C 6 yang rapuh dan kasar pada batas butir ferit dan antarmuka antara ferit dan matriks karena rendahnya kelarutan karbon dan tingginya kelarutan kromium dalam δ-ferit [ 33 , 41 , 42]; retakan mikro lebih mudah untuk dinukleasi pada lokasi karbida sekunder yang lebih besar di sepanjang δ-ferit dibandingkan dengan karbida sekunder pada matriks martensit, sehingga ketangguhan dan kekuatan baja akan terdegradasi [ 32 ]. (3) Lebih banyak daerah batas butir dihasilkan oleh pembentukan δ-ferit, dan dengan demikian lebih banyak ruang ekstra yang dihasilkan untuk pengendapan karbida. Oleh karena itu, dalam matriks, terdapat lebih sedikit karbida yang diendapkan karena jumlah total karbida yang diendapkan tidak berubah [ 32 ].
Namun, dalam percobaan ini, semakin tinggi kandungan Si meningkatkan YS dan UTS baja percobaan. Di satu sisi, keteraturan penguatan baja yang mengandung ferit menerima efek gabungan dari pelunakan ferit dan penguatan butiran halus [ 1]. Kandungan ferit baja percobaan Si tinggi dalam percobaan ini sangat kecil (<1%) dan hanya dapat diamati di beberapa area sampel tertentu. Selain itu, ukuran butir ferit jauh lebih kecil dibandingkan martensit. Akhirnya efek penguatan butiran halus δ-ferit menjadi cukup kuat untuk melawan efek pelunakannya. Pada saat yang sama, efek pengerasan larutan silikon dalam baja juga dapat berkontribusi pada peningkatan kekuatan. Di sisi lain, terdapat sejumlah besar karbida yang terbentuk pada batas antara matriks ferit dan martensit, dan dimensi karbida jenis ini belum menjadi kasar dan bahkan lebih kecil dari M 23 C 6 pada batas reng martensit menurutGambar 9. Hal ini terutama karena kandungan dan ukuran δ-feritnya kecil.
Oleh karena itu, karbida halus ini dapat menyematkan antarmuka dan secara signifikan meningkatkan stabilitas antarmuka serta menghambat deformasi antarmuka yang tidak merata.
Akibatnya, karbida di sekitar δ-ferit lebih meningkatkan plastisitas, kekuatan baja feritik/martensit melalui efek pinning [ 33 , 35 , 43 ] daripada menghasilkan efek penggetasan yang substansial [ 34 ].
Sedangkan untuk kekerasan dan ketangguhan baja percobaan, di satu sisi kekerasan dan ketangguhan δ-ferit lebih rendah dibandingkan matriks martensit [ 33 , 41], dan keberadaan δ-ferit menyebabkan degradasi lebih lanjut pada sifat baja; di sisi lain, ketangguhan dan kekerasan ditingkatkan oleh karbida halus di sekitar δ-ferit. Selain itu, dengan mempertimbangkan efek pengerasan larutan Si, faktor-faktor ini saling mengimbangi, sehingga ketangguhan dan kekerasan impak baja eksperimental tidak terlalu dipengaruhi oleh kandungan Si pada akhirnya. Karena efek pelunakan δ-ferit dan endapan halus yang dihasilkan oleh δ-ferit, keuletan baja eksperimental meningkat seiring dengan peningkatan kandungan Si.
Dalam penelitian ini, kandungan Si sebesar 0,42% berat fraksi baru saja melampaui nilai kritis setara Kromium untuk membentuk δ-ferit minimal dan membentuk karbida halus pada antarmuka antara δ- ferit dan matriks martensit, yang pada akhirnya menghasilkan sifat mekanik terbaik dari fraksi tersebut. baja tersebut di antara baja eksperimental.
https://www.mdpi.com/2075-4701/13/7/1263
Spesimen (S) 1050-550-550 menunjukkan kekuatan dan keuletan yang unggul dibandingkan S1100- 550-550. Terlihat bahwa dengan peningkatan suhu quenching, UTS dan YS masing-masing menurun dari 1375 MPa menjadi 1330 MPa dan 1290 MPa menjadi 1200 MPa. Secara bersamaan, EL menurun dari 4,0% menjadi 3,0%. Hal ini dapat disebabkan oleh dua faktor. Pertama, PAGS dan ukuran blok martensit bertambah dengan meningkatnya suhu quenching, sehingga mengurangi YS dari baja yang diquenching sesuai dengan hubungan Hall-Petch [ 18 ]. Kedua, butiran kasar dari blok austenit dan martensit sebelumnya rentan terhadap timbulnya retakan mikro selama uji tarik, yang menyebabkan patahan antar butir, dan akibatnya mengurangi EL [19 , 20 ] .
Setelah membandingkan S1050-550-550 dan S1050-600-600, terlihat jelas bahwa seiring dengan peningkatan suhu pra-tempering dan temper, EL juga meningkat. Pada saat yang sama, UTS dan YS mengalami penurunan yang signifikan. Hal ini terkait dengan agregasi dan pengerasan karbida sekunder serta dekomposisi martensit temper yang disebabkan oleh peningkatan suhu temper.
Meskipun S1050-600-600 memiliki EL yang tinggi, YS yang rendah sangat menghambat penerapan baja 5CrNiMoV.
Tempering adalah metode yang efektif untuk memodifikasi perilaku presipitasi guna meningkatkan sifat mekanik baja cetakan. Dengan memodulasi kondisi temper, S1050-600-550 menunjukkan sifat mekanik yang luar biasa, dengan UTS sebesar 1230 MPa, YS sebesar 1120 MPa, dan EL sebesar 7,0%.
Selain itu, berdasarkan parameter optimal yang disebutkan di atas, EL selanjutnya diperbaiki dengan quenching antarkritis. Seperti digambarkan dalam Tabel 2 , S1050L-600-550 memiliki EL tertinggi sebesar 8,2%, dengan UTS sebesar 1220 MPa dan YS sebesar 1110 MPa, menunjukkan sifat mekanik yang lebih baik dan dapat memenuhi beragam persyaratan teknik.
https://www.mdpi.com/2076-3417/11/18/8408
Baja silikon tinggi, yang biasanya mengandung 3,0–3,5% berat silikon, diproduksi melalui pengerolan panas dan pengerolan dingin. Lembaran baja silikon tinggi yang dihasilkan dari proses ini berfungsi
sebagai bahan penting untuk meningkatkan efisiensi transformator dan motor karena memiliki medan magnet yang sangat efisien ketika diisi listrik [1 ] . Selanjutnya, lembaran baja silikon tinggi (dengan lebar berkisar 1000–1200 mm) disebut sebagai “strip” untuk kemudahan.
Dalam proses penggulungan panas (1100–900 °C), tepi strip kehilangan lebih banyak panas dibandingkan pusat strip melalui radiasi dan konveksi ke atmosfer. Oleh karena itu, keuletan panas di bagian tepi secara signifikan lebih rendah dibandingkan dengan bagian tengah strip dan kurangnya rekristalisasi dinamis karena penurunan suhu menurunkan sifat mampu bentuk di daerah tepi [ 2 ].
Oleh karena itu, retakan mikro selalu muncul di tepi strip dan berkembang menjadi retakan makro (dalam tulisan ini disebut retakan saja). Oleh karena itu, lebar tertentu di kedua sisi strip dipotong memanjang setelah pengerolan panas. Pemotongan ini disebut sebagai pemangkasan. Namun pemangkasan yang berlebihan menyebabkan penurunan keuntungan produksi dan penjualan.
https://www.mdpi.com/2075-4701/12/10/1671
Kurva daktilitas panas untuk spesimen tarik cor in-situ, baja 1–4 pada Tabel 1 diberikan pada Gambar 1 dan menunjukkan bahwa, pada kondisi pendinginan lambat, 25 K/menit, baja yang mengandung Cu 2, memiliki keuletan terburuk. tetapi menambahkan Ni, baja 3 dan 4, 0,3% Ni dan 0,5% Ni, masing-masing akan mengembalikan keuletan panas. Penambahan 0,5% Cu (baja 2) menghasilkan RA 10% lebih rendah di sepanjang kurva keuletan panas. Pengaruh laju pendinginan terhadap daktilitas panas baja bebas Cu dan baja yang mengandung Cu, 1 dan 2, masing-masing ditunjukkan pada Gambar 2 . Meningkatkan laju pendinginan dari 25 K/menit menjadi 200 K/menit menyebabkan kurva keuletan panas untuk baja 1 dan 2 berpindah ke suhu yang lebih tinggi, yang menunjukkan keuletan yang lebih buruk, seperti yang biasanya ditemukan [ 11 ] karena penyempurnaan inklusi pada batas butir austenit. Namun, pada laju pendinginan yang lebih lambat, (kurva putus-putus pada Gambar 2 ) peningkatan kandungan Cu dari 0 menjadi 0,5% akan menurunkan keuletan panas, sedangkan pada laju pendinginan yang lebih tinggi (kurva padat pada Gambar 2), tidak terdapat perbedaan yang signifikan antara kurva daktilitas panas kedua baja. Dengan demikian, peningkatan laju pendinginan (kurva padat) menghilangkan pengaruh Cu sehingga tidak lagi merugikan keuletan panas. Perilaku serupa sehubungan dengan laju pendinginan terlihat pada Gambar 3 dengan rendahnya kandungan Ti pada baja 5 dan 6. Sekali lagi pada laju pendinginan yang lebih lambat 25 K/menit, (kurva putus-putus pada Gambar 3 ) penambahan Cu semakin tinggi (0,5% Cu) dapat dilihat memiliki pengaruh yang merugikan pada keuletan di bak, sehingga mengurangi RAnilai sebesar ~10%
pada kisaran suhu 750–875 °C. Perilaku pada ujung palung bersuhu tinggi tempat berlangsungnya rekristalisasi dinamis (DRX) belum dipahami namun wilayah ini tidak berdampak pada operasi pelurusan [ 12 ]. DRX tidak memungkinkan untuk diluruskan karena regangannya terlalu rendah (1–
3%) dan ukuran butir as-cast terlalu kasar [ 12 ]. Namun, peningkatan laju pendinginan (kurva padat pada Gambar 3 ), kali ini menjadi 100 K/menit, menghasilkan, seperti sebelumnya, Cu tidak mempunyai pengaruh pada kurva keuletan panas (kurva bergaris padat pada Gambar 3 ). Beberapa percobaan telah dilakukan untuk mengeksplorasi pengaruh Cu terhadap keuletan panas baja yang mengandung Cu pada kisaran temperatur pelurusan. Hannerz [ 19] mungkin telah menguji pengaruh Cu terhadap keuletan panas secara paling komprehensif dengan menghubungkan hasil pengujian tarik laboratoriumnya dengan data Pekerjaan mengenai keretakan. Dia memeriksa penambahan Cu hingga 1% dalam baja C-Mn polos 0,07% C, 1,5% Mn, dan menunjukkan tidak ada pengaruh signifikan Cu terhadap keuletan panas pada kisaran suhu pelurusan 600–1000 °C saat sampel tarik.
diuji dalam atmosfer inert. Dalam karyanya, spesimen tarik diberi perlakuan larutan pada suhu 1330
°C dan didinginkan pada 60 K/menit hingga suhu pengujian. Perilaku ini sangat kontras dengan data Pekerjaan yang secara jelas menunjukkan bahwa sisa Cu dapat menyebabkan kualitas permukaan
yang buruk dan retak, yang menunjukkan bahwa prosedur pengujian perlu dimodifikasi untuk menyertakan atmosfer pengoksidasi, seperti yang terjadi secara komersial [19 ].
26
Pada kisaran suhu 900°C hingga sekitar 1050°C, sifat mampu bentuk dipengaruhi secara negatif oleh pengendapan partikel karbida pada batas butir. Ketika suhu naik hingga 1200°C, partikelpartikel ini terlarut, mengakibatkan peningkatan sifat mampu bentuk. Peningkatan suhu lebih lanjut mengakibatkan penurunan kemampuan mampu bentuk yang relatif tajam yang disebabkan oleh panas berlebih pada material. Kapan suhu semakin meningkat, kemampuan mampu bentuk menurun
tajam, Karena kandungan C, Cr dan Si yang lebih tinggi, dan kapasitas rekristalisasi yang diharapkan lebih rendah, baja X15CrNiSi 20-12 menunjukkan kekuatan yang lebih besar terutama pada suhu rendah, perbedaannya dapat diabaikan pada kisaran suhu 1200-1250°C. Efek ini kemungkinan besar disebabkan oleh tingginya kandungan C, Cr dan Si karena unsur-unsur ini secara signifikan mempengaruhi kekuatan dan plastisitas serta kinetika rekristalisasi. Silikon mempunyai efek serupa dengan Cr pada baja austenitik. Kandungan silikon yang lebih tinggi, yang dilarutkan dalam austenit, secara bertahap menurunkan sifat mampu bentuk sepanjang suhu pembentukan panas, dan efek ini terutama terlihat pada kandungan Si di atas 1%. Kromium dalam larutan padat meningkat kekuatan, meningkatkan energi aktivasi dan mengurangi kemampuan rekristalisasi, terutama pada baja austenitik paduan tinggi. Gambar 17 menunjukkan bahwa sifat mampu bentuk panas dari X15CrNiSi 20-12 hampir lebih rendah pada seluruh rentang suhu dibandingkan dengan baja dengan paduan lebih sedikit. Alasannya serupa dengan perbedaan kekuatan. Pada suhu yang
lebih rendah, sifat mampu bentuk sedikit berkurang karena jaring karbida
halus di sepanjang batas butir, terutama dibentuk oleh partikel M23C6 . Ketika suhu meningkat hingga sekitar 1200°C, partikel-partikel ini larut, sehingga sifat plastiknya meningkat. Penurunan tajam dalam kemampuan mampu bentuk pada suhu di atas 1200°C terutama disebabkan oleh pertumbuhan butiran akibat panas berlebih pada material. Penurunan tajam dalam kemampuan mampu bentuk pada suhu di atas 1200°C terutama disebabkan oleh pertumbuhan butiran akibat panas berlebih pada material.
47 1518
Kurva daktilitas panas setelah perlakuan pemanasan ulang yang berbeda untuk baja as-cast dan as- rolled disajikan dalam Gambar 2. Sekilas, kurva daktilitas untuk pemanasan ulang spesimen terlihat serupa, sedangkan untuk spesimen yang dicairkan di tempat , keduanya berbeda secara signifikan.
Hal ini dapat dilihat untuk salah satu kondisi pengujian dan baja, keuletannya turun suhu tinggi terjadi pada kisaran austenitik, yaitu suhu di atas Ae3 baja. Nilai keuletan tetap rendah melalui wilayah dua fase austenit ditambah ferit dan hanya pada sekitar 650°C keuletannya mulai pulih.
Dengan membandingkan Gambar. 2(a) dan 2(b) dengan Gambar 2(c) terlihat jelas bahwa setelah kondisi peleburan di tempat palung keuletan untuk kedua baja lebih lebar dan nilai %RA lebih rendah untuk seluruh rentang suhu pengujian dibandingkan setelah kondisi pemanasan ulang.
59_ISIJINT-2018-598
Pengujian tarik menunjukkan kekuatan Si meningkat dan keuletan semua sampel rendah. Tingkat silikon yang lebih tinggi ditemukan mendorong pembentukan alotriomorf ferit proeutektoid dan mengubah perilaku perambatan retak.
downloadfile(1) id
Silikon adalah salah satu elemen terpenting dari baja silikon non-orientasi, yang secara efektif dapat mengurangi kehilangan besi [5-8]. Namun, peningkatan kandungan Si menyebabkan peningkatan distorsi kisi dan fase yang teratur, yang pada gilirannya menghambat gerakan dislokasi [9-12]. Oleh karena itu, ketika kandungan Si meningkat, rekristalisasi dinamis baja silikon non-orientasi bermutu tinggi terhambat, rasio rekristalisasi lapisan permukaan lembaran canai panas menurun, ukuran rekristalisasi menurun, dan kekuatan tekstur Gaussian juga menurun, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3a, c, e, g. Selain itu, dengan peningkatan dalam kandungan Si, energi aktivasi deformasi panas dari lembaran canai panas meningkat [13,14], dan, di bawah tekanan permukaan, kekuatan tekstur serat α dari lapisan tengah lembaran canai panas meningkat [15,16], seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3f, h.
(1) Si menghambat rekristalisasi dan meningkatkan ketahanan deformasi. Ketika kandungan Si menurun, rasio rekristalisasi, ukuran butir rekristalisasi, dan intensitas tekstur Goss pada lapisan permukaan lembaran canai panas baja silikon nonberorientasi bermutu tinggi meningkat, tetapi intensitas tekstur serat α pada lapisan tengah berkurang.
(2) Ketika kandungan Si menurun, kekuatan tarik dan kekuatan luluh lembaran yang dinormalisasi berkurang sebesar 65 MPa secara bersamaan; metode ini mampu menurunkan kemampuan kerja pengerolan dingin yang terbukti pada baja silikon non-orientasi bermutu tinggi.
(3) Kandungan Si yang lebih rendah dan suhu normalisasi yang lebih tinggi pada lembaran canai dingin memiliki lebih banyak pita geser yang berinti lebih awal, tetapi proses rekristalisasi lebih lambat, sehingga menghasilkan distribusi ukuran butiran yang lebih heterogen pada lembaran anil akhir
Effect_of_Deformation_Temperature_on_the
Pengaruh suhu deformasi terhadap tegangan puncak dan pengurangan luas patahan (RA) diilustrasikan pada Gambar 1 untuk benda uji pelat dan strip. Patut dicatat bahwa nilai RA untuk benda uji pelat adalah antara 2 dan 6 kali lebih rendah dibandingkan untuk benda uji jalur dalam kisaran suhu pengujian yang lengkap. Gambar la menunjukkan tegangan puncak maksimum masing- masing pada 950 dan 1000 "C untuk spesimen pelat dan strip. Suhu ini dapat diambil sebagai perkiraan suhu awal transformasi austenit-ke-ferit ( Ae3) yang terdeformasi. Seperti disebutkan sebelumnya , palung keuletan yang dikendalikan oleh transformasi fasa pada baja bebas endapan biasanya meluas dari Ae3 hingga daerah Ar3 yang tidak mengalami deformasi.Pengukuran difraksi sinar-X in-situ pada sampel baja yang tidak mengalami deformasi baja yang sama telah menunjukkan bahwa [5] fase ferit menghilang pada pemanasan hingga sekitar 1000 OC. Oleh karena itu, Ar3 pada baja yang ada saat ini harus berada di bawah 1000 OC. Seperti dapat dilihat pada Gambar lb, RA benda uji strip menurun hingga nilai minimum sekitar 50% seiring dengan penurunan suhu dari 1100 OC menjadi 1000"C. Sebaliknya, nilai RA untuk benda uji pelat menunjukkan keuletan minimum yang konstan ( RA<lO%) dari 1000 menjadi 1150 OC. Penurunan suhu deformasi lebih lanjut di bawah 1000 OC menyebabkan pemulihan daktilitas pada kedua jenis benda uji. Patut dicatat bahwa nilai RA mencapai lebih dari 80% pada benda uji canai panas dan hanya 40% perbedaan dalam
ketergantungan suhu terhadap daktilitas material pelat dan strip panas sekarang terlihat jelas. Strip canai panas menunjukkan keuletan dangkal dengan RA-50% minimum pada 1000 OC. Sebaliknya, pelat tipis cor kontinu menunjukkan kecepatan yang cepat. penurunan keuletan seiring
kenaikan suhu hingga 1000 OC dan sifat ini tidak dapat diperoleh kembali pada suhu yang lebih tinggi. Hasil penyelidikan ini menunjukkan bahwa larutan yang diberi perlakuan AI-Si, baja listrik C rendah dapat mengalami patah tarik intergranular dengan keuletan rendah pada suhu mendekati dan di atas Ae3. Dari ketergantungan suhu tegangan puncak, suhu transformasi austenit menjadi ferit
yang terdeformasi diperkirakan masing-masing sebesar 950 dan 1000°C untuk spesimen pelat dan strip. Perbedaan ini disebabkan oleh kandungan A1 dan Si yang lebih tinggi dalam larutan padat pada strip canai panas. Ketika sejumlah besar partikel AIN terdapat dalam struktur mikro, seperti pada sampel lempengan yang didinginkan perlahan, material tersebut menunjukkan RA<10% pada T11000 OC. Daktilitas yang rendah pada kondisi ini disebabkan oleh interaksi geser batas butir austenit dengan AIN yang tidak larut. Konsentrasi tegangan yang terjadi pada partikel
AIN menyebabkan terjadinya retakan antar butir dan keruntuhan tarik yang cepat ketika retakan batas butir dihubungkan bersama selama deformasi. Ketika Al dan N berada dalam larutan padat, seperti pada strip canai panas yang didinginkan dengan cepat, keuletan minimum diamati pada 1000°C.
H. BAB IV
Tujuan dari pengujian tarik yaitu untuk mengetahui besarnya kekuatan bahwa kandungan karbon yang terkandung pada material baja sebesar tarik dari suatu bahan. Untuk melakukan proses pengujian tarik, spesimen Pengujian dijepit pada mesin uji dengan pembebanan dimulai dari nol, kemudian bertambah perlahan-lahan hingga memperoleh beban maksimal dan akhirnya benda uji putus.
Hot_Ductility_and_Deformation_Behavior_of_C-Mn_Nb-
Microalloyed_Steel_Related_to_Cracking_During_Continuous_Casting Pengurangan luas (R dari A) diplot sebagai fungsi suhu seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2. Di bawah kondisi pengujian eksperimental, untuk memastikan bebas dari retak selama pengecoran komersial, diperlukan minimal 40% R dari A (Ref 2). Dalam kasus Baja 1, setelah diuji menggunakan pengujian konvensional tanpa tahap pendinginan bawah, kehilangan keuletan terlihat pada 800 C. Daktilitas panas menurun dari sekitar 85% pada 850 C menjadi 67% pada 800 C dan berlanjut hingga 700 C. Meskipun keuletan selalu masih melebihi batas kritis 40%, palung kedua terjadi antara 900 dan 1100 C, dan akhirnya di atas 1300 C. Zona penurunan keuletan panas yang berbeda yang diamati pada baja ini diidentifikasi pada Gambar 2(c) . Baja 2
menunjukkan hilangnya keuletan di bawah 900 C dan berlanjut hingga 800 C di zona I. Zona II meluas dari 1050 hingga 1150 C, sedangkan zona III diamati di atas 1350 C. Pendinginan bawah yang terjadi dalam siklus termal menyebabkan pendalaman dan pelebaran palung keuletan di Baja 2. Palung diperdalam hampir 35% R dari A dan melebar sebesar 150 C menuju suhu yang lebih tinggi di zona I. Namun, lebar zona II berkurang dan zona III bergeser sebesar 50 C ke suhu yang lebih tinggi.
Kehadiran S dalam baja menyebabkan pemisahan sulfida halus di sepanjang batas butir dan melemahkannya, sehingga mengurangi keuletan panas baja. Namun, rasio Mn/S atau perlakuan Ca yang lebih tinggi pada baja ditemukan meningkatkan keuletan panas (Ref 2).
Ca ditambahkan untuk menghindari/memodifikasi partikel MnS dalam baja dan dengan asumsi bahwa semua Ca efektif mengikat S, rasio Mn/
S yang dimodifikasi seperti yang dilaporkan pada Tabel 1 bersama
dengan rasio Mn/S. Dalam penelitian ini, meskipun rasio Mn/S lebih baik, keuletan panas lebih rendah pada Baja 2. Baja 3 hanya
menunjukkan adanya zona I di mana hilangnya keuletan diamati pada 900 C dan pemulihan keuletan dimulai di bawah 800 C.
Seperti yang diharapkan YS dan tegangan puncak menurun dengan
meningkatnya suhu, namun dengan perubahan kemiringan pada 1050 C dan rasio luluh meningkat dengan suhu di atas 800 C hingga 1150 C. Regangan puncak dan n awalnya meningkat antara 700 dan 800 C, dan menurun dengan suhu di atas 800 C seperti yang ditunjukkan pada Gambar 7(b). Penurunan n terjadi secara bertahap sedangkan regangan
puncak menunjukkan infleksi pada 1050 C. Rasio hasil awalnya menurun hingga 850 C, namun kemudian meningkat seiring meningkatnya suhu. Regangan puncak dan n keduanya meningkat hingga 850 C, dan semakin menurun seiring meningkatnya suhu, pada Gambar 8(b). Namun, tidak seperti n
puncak, regangan mulai meningkat di atas 1250 C. Gambar 8(c) menunjukkan k hampir konstan hingga 850 C
sebelum menurun seiring kenaikan suhu, sedangkan WHR meningkat hingga 850 C dan kemudian menurun seiring kenaikan suhu. WHR dan k menunjukkan perubahan kemiringan pada 1100 C.
3.3.3 Baja 3. YS dan tegangan puncak untuk Baja 3 menurun seiring dengan kenaikan suhu seperti ditunjukkan pada Gambar 9(a). Mirip dengan Baja 2, kemiringan perubahan bervariasi menurut suhu. Stres puncak menurun perlahan
antara 800 dan900 C, kemudian terjadi penurunan cepat hingga 1100 C, dan akhirnya terjadi penurunan perlahan pada suhu tinggi. Sebaliknya, YS menurun dengan cepat
antara suhu 800 dan 900 C, dibandingkan dengan penurunan yang lebih lambat pada suhu yang lebih tinggi dengan perubahan kemiringan yang diamati pada suhu 1100 C. Oleh karena itu, rasio hasil menurun hingga 900 C sebelum meningkat lagi.
HOTDUCTILITY
Pada semua suhu pengujian, saat laju regangan menurun, daktilitas panas juga menurun karena mekanisme pertumbuhan rongga mendominasi kekosongan nukleasi, memberikan waktu bagi retakan berinti untuk tumbuh. Pada suhu yang sangat tinggi, di atas 960 C, baja mempunyai keuletan yang sangat tinggi, mendekati 100 persen RA, karena tidak ada hambatan pada proses deformasi, aliran difusi tinggi, dan struktur sangat lemah. Dalam semua kasus, keuletan panas terendah diperoleh pada suhu sedikit lebih tinggi dari Ar3. Pada suhu ini, di sana adalah sejumlah kecil
presipitasi ferit yang terinduksi di sekeliling butir austenit dan banyak partikel NbCN diendapkan pada batas butir. Pada semua temperatur, ketika laju regangan menurun, keuletan panas juga menurun karena mekanisme pertumbuhan rongga lebih mendominasi daripada nukleasi rongga, memberikan waktu bagi retakan untuk tumbuh, yang pada akhirnya menyebabkan kegagalan cata strophic.
Palaksha_2017_IOP_Conf._Ser.__Mater._Sci._Eng._225_012006
Pada suhu 350 C, terjadi
penurunan kekuatan tarik dan kekerasan, namun keuletannya relatif lebih tinggi, hal ini disebabkan oleh adanya bilah bainit, yaitu struktur bainit bagian atas serta kandungan austenit tertahan yang lebih tinggi. Akhirnya terjadi penurunan keuletan dan kekuatan tarik, yang mana
pada suhu 400 disebabkan oleh pengendapan karbida di antara bilah banit, namun respon
pengerasan regangan yang baik diamati pada suhu austempering 350C, Peningkatan suhu lebih lanjut hingga 350 °C menyebabkan penurunan kekuatan dan kekerasan secara drastis, dengan peningkatan keuletan dan
modulus ketangguhan yang diamati di sisi lain, yang disebabkan oleh morfologi campuran ferit bainitik dalam bentuk
bilah dan juga beberapa struktur acicular dan lebih tinggi lagi. jumlah austenit yang tertahan (dalam bentuk film dan
balok), morfologi film austenit yang tertahan menunjukkan stabilitas mekanik yang tinggi yang berkontribusi terhadap
kekuatan dan ketangguhan yang sangat baik. Pada suhu tinggi 400 °C diamati penurunan lebih lanjut dalam kekuatan dan kekerasan, yang disebabkan oleh
kelebihan kekasaran ferit bainit dan berkurangnya kadar austenit tertahan, yang berbentuk blok, morfologi blok
austenit tertahan ini mengandung karbon yang terdistribusi secara tidak homogen. , yang menyebabkan ketidakstabilan
mekanis austenit blok dan dengan demikian mengalami transformasi martensit yang diinduksi regangan saat
pembebanan tarik [8]. Oleh karena itu, spesimen yang diastemper pada suhu 350 °C dan 400 °C menunjukkan respons
pengerasan noda yang unggul selama pembebanan tarik. Daktilitas dan modulus ketangguhan pada 400 °C relatif
lebih rendah dibandingkan pada 350 °C, yang memberikan indikasi reaksi tahap kedua pada baja austemper, di mana
pengendapan karbida terjadi antara reng ferit bainitik dan sisa austenit, pemindaian mikrograf elektron sedikit
menunjukkan karbida. Kekuatan tarik dan kekerasan menurun dengan meningkatnya suhu austempering dari 300 oC menjadi
400 oC dan sebaliknya keuletan dan modulus ketangguhan ditemukan maksimum pada 350 oC. • Nilai
eksponen pengerasan
regangan ditemukan tinggi pada suhu 350 oC dan 400 oC, yang menunjukkan bahwa transformasi dari
austenit tertahan berbentuk blok menjadi martensit terinduksi regangan lebih dominan pada suhu austempering yang lebih tinggi.
pdf-162702-89740
Uji tarik panas dari baja yang diselidiki, dilakukan pada kisaran suhu dari 1050°C hingga 1200°C pada laju regangan konstan 2,5ÿ10-3 s-1, memungkinkan untuk menentukan pengaruh suhu uji terhadap sifat mekanik. Sesuai dengan yang diharapkan, seiring dengan penurunan temperatur, terjadi peningkatan kekuatan dan nilai deformasi emax yang sesuai dengan nilai maksimum tegangan luluh. Pada rentang suhu tarik dari 1200°C hingga 1050°C,
kekuatan baja 27Mn-4Si-2Al meningkat dari sekitar. 10 MPa menjadi sekitar 30 MPa, sedangkan nilai deformasi emax meningkat dari sekitar. 0,015
hingga sekitar prox. 0,095. Dalam rentang temperatur yang diperiksa, baja 24Mn-3Si-1.5Al-Ti menunjukkan nilai tegangan luluh maksimum smax yang lebih tinggi dibandingkan dengan baja 27Mn-4Si-2Al.
Penurunan suhu deformasi plastis menyebabkan peningkatan tegangan leleh maksimum dari sekitar.
16 MPa hingga sekitar 45 MPa. Pengurangan luas 24Mn-3Si-1.5Al-Ti sampel baja menurun dari sekitar. 90% pada suhu
1050°C hingga sekitar 58% pada suhu 1200°C.
Pengurangan luas baja 27Mn-4Si-2Al, yang
mengalami tegangan pada kisaran suhu yang sama,
berkurang dari sekitar. 66% menjadi sekitar 34%.
tehovnik
Secara umum, tegangan aliran meningkat hingga maksimum pada awal regangan sebelum turun ke tingkat kondisi tunak.
Bentuk kurva juga berubah seiring dengan perubahan material
dan kondisi deformasi. Pada temperatur tinggi, di atas 950 °C, kurva aliran memiliki bentuk karakteristik yang diharapkan untuk material yang
menunjukkan pemulihan dinamis. Ketika suhu deformasi diturunkan, bentuk berubah dengan pengerasan kerja yang cepat, diikuti dengan pelunakan aliran yang ekstensif.
Perubahan ini menjadi lebih dramatis ketika fraksi volume austenit semakin ditingkatkan. Ketika fraksi volume austenit dalam matriks ferit meningkat, daktilitas juga menurun. Hasil kekuatan tarik
dan pengurangan luas yang diperoleh dari uji tarik panas dirangkum dalam Gambar 4. Sifat pengerjaan panas terbaik dicapai pada suhu yang lebih tinggi, karena material memiliki kekuatan tarik terendah serta kontraksi dan perpanjangan tertinggi.
