The Reliability of Single-Step and Double-Step Quench and Partitioning Heat Treatments on an AISI 420A Low Carbon Martensitic Stainless Steel
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The microstructural and mechanical effects of various single-step (SS) and double-step (DS) quench and partition (Q&P) heat treatments applied to an AISI 420A low carbon martensitic stainless steel (MSS) has been studied. The goal with this work is to reach a total elongation ( E pct) of 12 pct and an ultimate tensile strength (UTS) above 1200/1300 MPa, but ultimately to achieve a superior strength-ductility balance in comparison to its traditional Quench and Temper (Q&T) counterpart. This is being done by retaining austenite within the steel’s martensitic matrix at room temperature (RT) using novel SS and conventional DS Q&P heat treatments. Considerable work has been done to optimize DS Q&P heat treatments, but little has been done to understand the effects of removing a subsequent heating cycle through SS Q&P heat treatments has on MSSs. With that being said, partitioning is performed at the same quench interruption temperature for the SS Q&P heat treatments, and reheated to a higher temperature for the DS Q&P heat treatments. Experimental investigations were carried out on 1 mm thick, sheet samples to increase the number of potential applications for this steel and heat treatment. The microstructure of different SS and DS Q&P heat treatments was investigated through X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM) while mechanical property investigations were carried out using tensile and fracture toughness testing. DS Q&P heat treated samples quenched to 130 °C and partitioned for industrially relevant times of 10 and 30 minutes featured the highest values in terms of total elongation, tensile strength and fracture toughness. The SS Q&P heat treatments, on the other hand, were able to achieve improved mechanical properties to its Q&T counterpart. Overall, this work opens up the possibility of increased MSS usage for reliable, thin-walled component production with improved properties through Q&P heat treatment methods. The best results achieved in this study are a UTS of 1585 MPa, E pct of 22 pct, and a fracture toughness of 77 kJ/m 2 . Their lower total elongation of 9.6 pct is balanced by high tensile strength of 1812 MPa, ensuring higher toughness compared to traditional Q&T samples.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».