Dislocation activities in aluminum alloyed Hadfield steels

Abstract

The work presented herein investigates the unusual strain hardening prevalent in Hadfield steel, which has not yet been linked to a clear cause, yet. The methodology adopted in this study is suppressing one of the dominant deformation mechanisms interactively dictating the work hardening of Hadfield steel, namely twinning and slip, and concentrating on the other. To achieve this end, Hadfield steel was alloyed with aluminium to increase the stacking fault energy, and thereby suppress twinning and give way to slip only. As a result of the thorough mechanical and micro structural analyses, we have concluded that the slip-related dislocation activities and the high-density dislocation walls brought about by slip in Hadfield steel significantly contribute to the work hardening of this material.

Bu çalısma, uzun bir süredir arastırılmasına rağmen, Hadfield çeliğinin henüz sebebi kesin olarak ortaya konulamayan olağan dısı sertlesme kapasitesine ısık tutmak amacıyla probleme değisik bir açıdan yaklasmaktadır. Simdiye kadar bu sertlesmenin sebebi olarak öne sürülen ve sertlesmeye olan katkıları birbirinden ayırt edilmesi güç olan ikiz ve kayma mekanizmalarından birini bastırarak diğerini inceleme yoluna gidilmistir. Hadfield çeliği alüminyum ile alasımlanarak dizim hatası enerji esiği yükseltilmis ve kayma mekanizmasının baskın olması sağlanmıstır. Yürütülen kapsamlı deneysel ve nümerik analizler sonucu varılan sonuç, aykırı yerlesim aktivitelerinin ve bunun doğal bir sonucu olan yüksek yoğunluklu aykırı yerlesim duvarlarının, Hadfield çeliğinin sertlesmesinde büyük katkı sahibi olduğunu ortaya koymustur.