Příprava feritické 17Cr ODS oceli z předlegované práškové oceli pomocí mechanického legování

PREPARATION OF FERRITIC 17%Cr ODS STEEL BY MECHANICAL ALLOYING FROM PREALLOYED STEEL POWDER

journal article - other

en

The paper describes preparation of 17Cr-1Mo-Y2O3 ODS steel by means of mechanical alloying. The composite powder was prepared from commercially available AISI 434LHC steel powder by adding 0.25 wt.% of metallic yttrium or by adding 0.25 wt.% of yttria using high-energy ball milling in planetary mill under an air and Ar atmosphere. During mechanical alloying of composite powder in air atmosphere cracking of powder particles predominated over alloying and very fine composite powder was prepared having limited formability in green state. Dense samples of 17Cr-1Mo ODS steel having uniform distribution of yttria particles of size up to 10nm were prepared from composite powder alloyed under Ar atmosphere for 12 hours and 24 hours. The ferritic microstructure with particle size about 1000 nm was prepared from powder milled for 12 hours. Distinctive plastic deformation after 24 hours of milling led to finer ferritic grain structure development having particle size about 500 nm.

Práce se zabývá přípravou feritické oceli zpevněné oxidickou disperzí (ODS) pomocí metody mechanického legování. ODS ocel měla složení 17Cr-1Mo-Y2O3. Pro přípravu oceli byl jako výchozí materiál použita komerčně dostupná prášková ocel AISI 434LHC produkovaná firmou Höganas, do které bylo přidáno 0,25 hm.% ytria, nebo 0,25 hm.% Y2O3. Kompozitní prášky byly připraveny mechanickým legováním v planetovém mlýnu za použití vzdušné atmosféry, resp. ochranné Ar atmosféry. V průběhu mechanického legování dochází vlivem rázu koulí k opakovanému spojování práškových částic a jejich následného rozrušování. Homogenizace chemického složení kompozitních prášků v průběhu mechanického legování byla sledována pomocí EDS analýzy a RTG difrakce. Po 12 hodinách mechanického legování byl získán chemicky homogenní prášek s jednotnou velikostí částic. Mechanické legování po delší dobu vede k výraznější plastické deformaci, která zajišťuje vznik jemnější částic a díky tomu vzniká jemnozrnnější feritická struktur zhutněné ODS oceli. Bylo zjištěno, že v průběhu mechanického legování ve vzdušné atmosféře převládalo rozrušování částic nad jejich spojováním a byl získán velmi jemný kompozitní prášek. Zvýšená oxidace povrchu částic navíc brání úspěšnému zhutnění prášku připraveného ve vzdušné atmosféře. Práškové kompozity byly pomocí válcování za tepla zkompaktizovány do hutného stavu. Pomocí metody SEM a TEM bylo pozorováno úspěšné vytvoření disperze jemných oxidických částic o velikosti mezi 5-10 nm. Velikost zrn feritické matrice se pohybovala kolem hodnoty 500 nm.

The paper describes preparation of 17Cr-1Mo-Y2O3 ODS steel by means of mechanical alloying. The composite powder was prepared from commercially available AISI 434LHC steel powder by adding 0.25 wt.% of metallic yttrium or by adding 0.25 wt.% of yttria using high-energy ball milling in planetary mill under an air and Ar atmosphere. During mechanical alloying of composite powder in air atmosphere cracking of powder particles predominated over alloying and very fine composite powder was prepared having limited formability in green state. Dense samples of 17Cr-1Mo ODS steel having uniform distribution of yttria particles of size up to 10nm were prepared from composite powder alloyed under Ar atmosphere for 12 hours and 24 hours. The ferritic microstructure with particle size about 1000 nm was prepared from powder milled for 12 hours. Distinctive plastic deformation after 24 hours of milling led to finer ferritic grain structure development having particle size about 500 nm.

ODS ocel, mechanické legování, válcování za tepla

ODS steel, mechanical alloying, hot rolling

2014

03.10.2014

1335-8987

14

4

222–227

6