Microstructural and fracture analysis of aged cast duplex steel

Abstract

The effect of increased carbon content and heat treatment parameters on the microstructure and selected properties of ferritic-austenitic duplex cast steel is discussed. Test results show that the cast steel microstructure after the solution heat treatment changes substantially with increasing carbon content. Ageing after the solution heat treatment results in approx. 20% increase in hardness and a few-times decrease in impact strength. Fractographic examinations show thatfracture surfaces of specimens of steel with low carbon content are typically of transcrystalline ductile micromechanism. An increase in carbon content is accompanied by a decline in ductility areas, whilefracture of specimens is of mixed nature: ductile and brittle. After ageing, only cases of mixed fracture were observed.Исследовано влияние повышенного содержа­ния углерода и параметров термообработки на микроструктуру и некоторые свойства ферритоаустенитной литой двухфазной ста­ли. Из экспериментальных результатов сле­дует, что микроструктура литой стали после термической обработки на твердый раствор существенно изменяется при повышении содержания углерода. Процесс старения стали после термической обработки на твер­дый раствор приводит к примерно 20%- ному повышению твердости и снижению ударной прочности в несколько раз. Фрактографические исследования показывают, что для поверхностей разрушения образцов из стали с низким содержанием углерода ха­рактерным является транскристаллитный вязкий микромеханизм разрушения. Повы­шение содержания углерода сопровождается уменьшением удельной доли зон пластичес­кого разрушения и проявлением смешанного (хрупкого и вязкого) разрушения образцов. После старения стали наблюдался лишь смешанный характер разрушения.