Karakterisering av deformasjonstvillinger i dupleks rustfritt stål

Abstract

Dannelse av deformasjonstvillinger i dupleks rustfrie stål har blitt viet lite oppmerksomhet til nå. I denne masteroppgaven har deformasjon blitt introdusert gjennom mekanisk testing for å fremprovosere tvillingdannelse i et UNS S31803 dupleks rustfritt stål. Hovedfokus har vært å undersøke effekt av temperatur og deformasjonstype på tvillingdannelse. Det er i tillegg sett på effekt av varmebehandling utført ved 475 grader Celsius. Tvillingene har blitt undersøkt ved hjelp av lysmikroskopi og EBSD. Prøvepreparering med OP-U-suspensjon er funnet å være den foretrukne prøveprepareringsmetoden for koblede undersøkelser i lysmikroskop og EBSD.Bøyeprøving av grunnmateriale ved to tøyningshastigheter i romtemperatur og ved -50 grader Celsius har blitt utført. Samme bøyeprøvingsprosedyre har blitt utført på varmebehandlede prøver etter 10 timer på 475 grader Celsius. Det ble vist at økt tøyningshastighet gav høyere tvillingtetthet, samt at varmebehandlet materiale hadde en generelt høyere tvillingtetthet. Imidlertid er disse resultatene basert på et smalt eksperimentelt grunnlag.Videre har det blitt utført Charpy slagseighetsprøving av grunnmateriale og varmebehandlet materiale. Testing ble utført i et intervall fra romtemperatur og ned til -70 grader Celsius. Det ble registrert et omslag i tvillingtetthet for grunnmaterialet ved -40 grader Celsius, samtidig som det observeres en generell økning i tvillingdannelse ved avtagende temperatur. Materialet viste en større tendens til å deformeres ved tvillingdannelse etter varmebehandling ved 475 grader Celsius i 12 timer.For prøver deformert ved -46 grader Celsius og -70 grader Celsius ble det observert tilfeller av martensittdannelse i austenittfasen i tilknytning til deformasjonstvillinger i ferrittfasen.Deformasjonstvillingene ble i stor grad observert i tre ulike ferrittkornorienteringer i forhold til deformasjonsretningen. Videre hadde de fleste deformasjonstvillingene en 60 graders rotasjon rundt <111>-retningen i forhold til det opprinnelige ferrittkornet, og med {112} som tvillingplan.Observasjoner indikerer at økt ferrittkornstørrelse resulterer i økt tvillingtetthet. I store ferrittkorn har det også blitt observert store menger intragranulære kromnitrider sammen med deformasjonstvillinger. Det har derimot ikke blitt gjennomført noen systematisk undersøkelse av disse parameternes innflytelse på tvillingdannelse.