NOVEL THERMAL PROCESSING OF DUAL PHASE STEELS: I – MICROSTRUCTURAL DESIGN

The possibility of varying the volume fraction, scale and distribution of the non-ferritic phases (NFP) in the final microstructure of dual phase steels has been investigated. Two approaches were explored: i) varying the initial microstructure prior to intercritical annealing and ii) utilizing rapid heating with varying thermal paths to the intercritical annealing temperature. The provision of initial microstructures of various length scales prior to intercritical annealing permits the development of dual phase steels in which both the length scale and distribution of the non-ferritic phase can be varied significantly. This results in significant improvements in the range of mechanical properties relative to conventional processing routes. The use of rapid heating into the austenite range prior to intercritical annealing results in the development of bainitic microstructures with useful combinations of strength and ductility. However, this processing route is insensitive to the initial microstructure. Both thermal paths explored in the present work resulted in improved combinations of strength and ductility and can be represented by development vectors on the standard steel design diagram. On a étudié la possibilité de varier la fraction volumique, la taille et la distribution des phases non-ferritiques (NFP) dans la microstructure finale des aciers biphasés. On a exploré deux approches: i) varier la microstructure initiale avant le recuit intercritique et ii) utiliser le chauffage rapide avec trajectoires thermiques variées vers la température de recuit intercritique. La provision de microstructures initiales de tailles variées avant le recuit intercritique permet le développement d’aciers biphasés dans lesquels on peut varier significativement tant la taille que la distribution de la phase non-ferritique. Ceci a pour résultat des améliorations importantes dans la gamme de propriétés mécaniques par rapport aux routes conventionnelles de traitement. L’utilisation du chauffage rapide vers la région de l’austénite avant le recuit intercritique a pour résultat le développement de microstructures bainitiques avec combinaisons utiles de résistance et de ductilité. Cependant, cette voie de traitement est insensible à la microstructure initiale. Les deux trajectoires thermiques explorées dans le présent travail ont eu pour résultat des combinaisons améliorées de résistance et de ductilité et l’on peut les représenter par des vecteurs de développement sur le diagramme de concept d’acier standard.