Effect of initial microstructure on phase transformations of low alloyed steel during ultrafast heat treatment

Καραμήτρος, Βασίλειος; Karamitros, Vasileios

dc.contributor.author	Καραμήτρος, Βασίλειος	el
dc.contributor.author	Karamitros, Vasileios	en
dc.date.accessioned	2018-10-02T10:35:06Z
dc.date.available	2018-10-02T10:35:06Z
dc.date.issued	2018-10-02
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/47699
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.15879
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Τάχιστοι θερμικοί κύκλοι	el
dc.subject	Κινούμενη διεπιφάνεια	el
dc.subject	Διαλυτοποίηση του περλίτη	el
dc.subject	Κινητική στερεάς κατάστασης	el
dc.subject	Μαρτενσιτικός μετασχηματισμός	el
dc.subject	Solid-state kinetics	en
dc.subject	Martensitic transformation	en
dc.subject	Undissolved carbides	en
dc.subject	Moving boundaries	en
dc.subject	Diffusion simulations	en
dc.title	Effect of initial microstructure on phase transformations of low alloyed steel during ultrafast heat treatment	en
dc.title	Επίδραση της αρχικής μικροδομής στους μετασχηματισμούς φάσεων ελαφρώς κραματωμένου χάλυβα κατά τη διάρκεια ραγδαίας θερμικής κατεργασίας	el
heal.type	bachelorThesis
heal.generalDescription	The application of very rapid heating rates in the manufacturing of conventional steel grades has recently been proposed as a suitable measure of improving both the strength and formability of these materials. Steel grades produced under very fast heating conditions, have exhibited tensile properties that can fill the gap between first and second generation of Advanced High Strength Steels (AHSS). The remarkable improvement in the mechanical properties is attributed to the general structure-refinement effect achieved after ultrafast heat treatment. However, investigation of the microstructural interactions occurring during ultrafast heat treatment of a hot-rolled steel is extremely challenging. This challenge arises from phase transformation of steels during fast annealing and cooling. Previous studies have considered the effect of the heating rate on the recrystallization and texture of carbon steels, in order to study the phase transformations occurring. Therefore, the experimental concept of the present work was aimed at improving the understanding of the microstructural interactions in hot-rolled steels subjected to ultrafast heat treatment.	en
heal.classification	Computational materials science	en
heal.classification	Physical metallurgy	en
heal.classification	Solid state physics	en
heal.classification	Engineering alloys	en
heal.classificationURI	http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh85101565
heal.classificationURI	http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh85124640
heal.language	el
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-07-17
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική εργασία μελετά τη διεργασία της αναθέρμανσης με τάχιστο ρυθμό (≥100°C/sec), η οποία εφαρμόζεται σε ελαφρά κραματωμένο χάλυβα. Η τελική μικροδομή του υλικού περιλαμβάνει τη φάση του ωστενίτη (θ=900°C), η οποία μπορεί να μετασχηματισθεί σε μαρτενσίτη και μπαινίτη, δύο μικρογραφικά συστατικά που συνυπάρχουν, έπειτα από τη διεργασία βαφής. Λόγω των τάχιστων ρυθμών αναθέρμανσης (100°C/sec, 200°C/sec, 300°C/sec), που εφαρμόζονται, η διάχυση του άνθρακα παρεμποδίζεται στη διεπιφάνεια μεταξύ των περιοχών σεμεντίτη-φερρίτη και σεμεντίτη-ωστενίτη. Για αυτό το λόγο, έπειτα από την ολοκλήρωση της θερμικής κατεργασίας είναι δυνατόν να υπάρχουν μη διαλυτοποιημένα καρβίδια εντός της μικροδομής. Ο κύριος σκοπός αυτής της εργασίας είναι να αναλυθεί ο μετασχηματισμός του φερρίτη σε ωστενίτη, σύμφωνα με τη γεωμετρία και τις διακυμάνσεις στην μορφολογία των καρβιδίων, εντός της μικροδομής. Για να επιτευχθεί αυτός ο στόχος, το φαινόμενο της τάχιστης αναθέρμανσης πρέπει να περιγραφεί μέσω μίας υπολογιστικής διαδικασίας, χρησιμοποιώντας τα υπολογιστικά πακέτα Thermocalc και Dictra, ώστε να προσδιορισθεί η διεργασία της διάχυσης και η κινητική των κραματικών στοιχείων C, Cr, Mn, Mo. Με αυτό τον τρόπο, είναι εφικτό να αναλυθούν οι μηχανισμοί, οι οποίοι οδηγούν στην κίνηση της διεπιφάνειας μεταξύ του σεμεντίτη και του φερρίτη και ο ρυθμός, με τον οποίο τα κραματικά στοιχεία διαχέονται, μέσω της διεπιφάνειας. Επομένως, η μορφολογία των καρβιδίων, που μελετάται υπολογιστικά, είναι δυνατόν να διαφοροποιήσει τον ρυθμό διάχυσης των κραματικών στοιχείων και την ταχύτητα της διεπιφάνειας μεταξύ του σεμεντίτη και του φερρίτη.	el
heal.abstract	The present Diploma Thesis studies the reheating process with rapid heating rate (≥100°C/sec), which is implemented on a low-alloyed steel. The final microstructure is characterized by an austenitic phase (θ = 900°C), and this could be transformed in martensite and bainite regions, phases which coexist after quenching. Due to the rapid thermal rates (100°C/sec, 200°C/sec, 300°C/sec) that are implemented, the diffusion of carbon is inhibited on the interface between the regions cementite-ferrite and cementite-austenite. For this reason, upon the completion of the heat treatment process, it is possible to find undissolved carbides in the microstructure. The main goal of this thesis is to explain the phase transformation of ferrite to austenite, according to the morphology variations of the carbides into the microstructure. In order to achieve this goal, the phenomenon of ultrafast processing has to be delineated through a computational process, using the software packages Thermocalc and Dictra, in order to determine and quantify the diffusion and the kinetics of alloy elements C, Cr, Mn, Mo. In this way, it is feasible to decipher the mechanisms, which lead to the motion of the interface between cementite and ferrite and the rate at which the alloy elements flow through the interface. Consequently, the morphology variations of the carbides, which are examined through the computational process, could transform the diffusion rate of the alloy elements and velocity of the interface between cementite and ferrite.	en
heal.advisorName	Παπαευθυμίου, Σπύρος	el
heal.committeeMemberName	Παπαευθυμίου, Σπύρος	el
heal.committeeMemberName	Φούρλαρης, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Ξενίδης, Άνθιμος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων Μεταλλουργών. Τομέας Μεταλλουργίας και Τεχνολογίας Υλικών. Εργαστήριο Μεταλλογνωσίας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	158 σ.
heal.fullTextAvailability	true