The effect of alloying elements on the kinetics of the cementite coarsening stage of static spheroidisation in Fe-O.59wt%C-1.19wt%Si-O.65wt%Mn eutectoid steel

Fe-%O.59C-%1.19Si-%65Mn'lı ötektoid çelikte alaşım elemanlarının statik küreselleşmedeki sementit olgunlaşması kinetiğine etkileri

Özet

Fe-%0.59C-%1.l9Si-%0.69Mn'lı ötektoid çelikte statik küreselleşme esnasında sementit çökeleklerinin olgunlaşma hızına, üçlü ve dörtlü alaşım ilavelerinin, yani Mn ve Si'in, etkisinin termodinamik analizi ve küreselleşmenin mekanizması detaylı olarak incelendi, ve alaşım elemanlarının etkili difüzyon hızını tahmin edebilecek bir model kullanarak bağımsız sementit çökeleklerinin ebat değişimi için bir kinetik hız denklemi çıkarıldı. Teorik hesaplamalar deneysel ölçümlerle mukayese edildi ve dörtlü alaşımlarda olgunlaşma hızıyla ilgili bu ikisi arasında görülen iyi uyum, kinetik hız denkleminin Mn ve Si'in difüzyonunca kontrol edilmekte ve yavaşlatılmakta olduğunu: ve ayrıca bu denklemin ancak ferrit ve sementit fazları arasında Mn ve Si gibi alaşım elemanlarının dengeli dağılımı sağlandıktan sonra, 700 C'deki küreselleşmenin sonraki devrelerinde görülen sementit olgunlaşmasında geçerli olduğunu gösterdi.

Abstract

The mechanism of spheroidisation and the thermodynamic basis for the effects of ternary and quaternary alloying additions, namely Mn and Si, on the rate of coarsening of cementite particles during static spheroidisation in Fe-0.59wt%C-1.19wt%Si-0.69wt%Mn eutectoid steel has been considered in detail and a rate equation for the change in size of individual cementite particles has been derived by using a model to estimate the effective rate of diffusion of the alloying elements. The theoretical calculations were compared with experimental measurements and a reasonable agreement was found between them regarding the coarsening rate in the quaternary alloys, indicating that the rate equation is controlled and the rate is decreased by Mn and Si diffusion and is also valid for the coarsening of cementite particles during the latter stage of spheroidisation at 700 C where equilibrium partitioning of alloying element additions, i.e., Mn and Si, between ferrite and cementite is attained.