Published November 2002 | Version v1
Journal article

Slip and twinning in single crystals of austenitic stainless steels with nitrogen

  • 1. Sibirskij Fiziko-Tekhnicheskij Inst., Tomsk (Russian Federation)

Description

Single crystals of austenitic stainless steels (Fe-26% Cr-32% Ni-3% Mo, Fe-18% Cr-12% Ni-2% Mo) are used to study the dependences of stacking fault energy γ0, dislocation structure type (cellular and planar), plastic deformation mechanisms (slip and twinning) on nitrogen atom concentration CN, tension axis orientation, test temperature T. It is shown that γ0 decreases with T and with a growth of CN. In low-strength steel crystals with CN ≤ 0.3 mass % the type of dislocation structure is determined not only by the value of γ0 but by the crystal orientation as well. In high-strength steels at CN > 0.3 mass % the planar dislocation structure and mechanical twinning are progressing in <111>, <001> orientations early in the deformation. The dislocation criterion of transition from cellular structure to planar one is proposed which takes into account the effects of the value of stacking fault energy, the level of stresses, the crystal orientation on processes of dislocation cross slip

Abstract (Russian)

На монокристаллах аустенитных нержавеющих сталей (Fe-26% Cr-32% Ni-3% Mo, Fe-18% Cr-12% Ni-2% Mo) исследованы зависимость энергии дефекта упаковки γ0, типа дислокационной структуры (ячеистой и планарной) механизмов пластической деформации (скольжения и двойникования) от концентрации атомов азота СN, ориентации оси растяжения, температуры испытания T. Показано, что γ0 уменьшается с ростом CN и с понижением T. В низкопрочных кристаллах сталей CN ≤ 0.3 мас. % тип дислокационной структуры определяется не только величиной γ0, но и ориентацией кристалла. В высокопрочных кристаллах сталей при CN > 0.3 мас. % планарная дислокационная структура и механическое двойникование развиваются в <111>, <001> ориентациях с ранних стадий деформации. Предложен дислокационный критерий перехода от ячеистой к планарной структуре, учитывающий влияние на процессы поперечного скольжения дислокаций величины энергии дефекта упаковки, уровня деформирующих напряжений, ориентации кристалла

Additional details

Additional titles

Original title (Russian)
Скольжение и двойникование в монокристаллах аустенитных нержавеющих сталей с азотом

Publishing Information

Journal Title
Fizika Metallov i Metallovedenie
Journal Volume
94
Journal Issue
5
Journal Page Range
p. 92-104
ISSN
0015-3230
CODEN
FMMEA9

Optional Information

Notes
41 refs., 6 figs., 3 tabs.