In this work, a new way of measuring the volume fraction of e martensite in Fe-based alloys has been proposed. Since the specific volume of ${\varepsilon}$ martensite, depending on alloy composition, is smaller than that of austenite i.e ${\gamma}$ phase, volume expansion takes place during ${\varepsilon}{\rightarrow}{\gamma}$ reverse transformation. As the amount of the volume expansion is proportional to the product of specific volume difference times the volume fraction of ${\varepsilon}$ martensite, the volume fraction of ${\varepsilon}$ martensite can be calculated by measuring the volume expansion and the specific volume difference. Such a relationship was confirmed in Fe-21Mn and Fe-32Mn-6Si alloys which undergo ${\gamma}{\rightarrow}{\varepsilon}$ martensitic transformation on cooling and by cold rolling, respectively. It was also found that the former has isotropic ${\varepsilon}$ martensite while the latter has anisotropic ${\varepsilon}$ martensite.
The effects of microstructure on the damping capacity and tensile properties of 316L stainless steel were investigated. Increasing the degree of cold working, the volume fraction of $\varepsilon-martensite$ decreased after rising to maximum value at specific level of cold working, the volume fraction of d-martensite slowly increased and then dramatically increased from the point of decreasing $\varepsilon-martensite$ volume fraction. Increasing the degree of cold working, the behnvior of damping capacity is similar to that of the $\varepsilon-martensite$. After the damping capacity showing the maximum value at about $20\%$ of cold rolling, damping capacity was decreased with the volume fraction of $\varepsilon-martensite$. Tensile strength was proportional to the volume fraction of d-martensite, and elongation steeply decreased in the range low volume fraction of a'-martensite, then slowly decreased in range the above $10\%$ volume fraction of d-martensite. The damping capacity and elongation is strongly controlled by the volume fraction of $\varepsilon$ martensite with liner relationship. However, the effect of the volume fraction of d-martensite and austenite phase on the damping capacity was not observed. Tensile strength was governed by the volume fraction of d-martensite.
This study was carried out to investigate the effect of cold working on the tensile strength of Fe-26Mn-4Co-2Al damping alloy. ${\alpha}^{\prime}$ and ${\varepsilon}$-martensite were formed by cold working, and martensite was formed with the specific direction and surface relief. With the increasing degree of cold rolling, volume fraction of ${\alpha}^{\prime}$-martensite was increased, whereas the volume fraction of ${\varepsilon}$-martensite was decreased after rising to maximum value at specific lever of cold rolling. Tensile strength was linearly increased with an increasing of degree of cold rolling. Tensile strength was strongly affected to the volume fraction of ${\varepsilon}$-martensite formed by cold working, but the effect of volume fraction of ${\varepsilon}$-martensite on the tensile strength was not observed.
This study investigates the effect of thermo-mechanical treatment on the damping capacity of the Fe-20Mn-12Cr-3Ni-3Si alloy with deformation induced martensite transformation. Dislocation, ${\alpha}^{\prime}$ and ${\varepsilon}-martensite$ are formed, and the grain size is refined by deformation and thermo-mechanical treatment. With an increasing number cycles in the thermo-mechanical treatment, the volume fraction of ${\varepsilon}-martensite$ increases and then decreases, whereas dislocation and ${\alpha}^{\prime}-martensite$ increases, and the grain size is refined. In thermo-mechanical treated specimens with five cycles, more than 10 % of the volume fraction of ${\varepsilon}-martensite$ and less than 3 % of the volume fraction of ${\alpha}^{\prime}-martensite$ are attained. Damping capacity decreases by thermo-mechanical treatment and with an increasing number of cycles of thermo-mechanical treatment, and this result shows an opposite tendency for general metal with deformation induced martensite transformation. The damping capacity of the thermo-mechanical treated damping alloy with deformation induced martensite transformation greatly affect the formation of dislocation, grain refining and ${\alpha}^{\prime}-martensite$ and then ${\varepsilon}-martensite$ formation by thermo-mechanical treatment.
This study was carried out to investigate the effect of deformation induced martensite on the damping capacity of Fe-26Mn-4Co-2Al damping alloy. ${\alpha}^{\prime}$ and ${\varepsilon}$-martensite were formed by cold working, and; deformation induced martensite was formed with according to the specific direction and the surface relief. With an increasing degree of cold rolling, the volume fraction of ${\alpha}^{\prime}$-martensite increased rapidly, while the volume fraction of ${\varepsilon}$-martensite decreased after rising to a maximum value at a specific level of cold rolling. Damping capacity was increased, and then decreased with an increasing of the degree of cold rolling. Damping capacity was influenced greatly by the volume fraction of ${\varepsilon}$-martensite formed by cold working, but the effect of the volume fraction of ${\alpha}^{\prime}$-martensite have a actually on effect on the damping capacity.
The effect of the addition of Co and N and subzero treatment on tensile strength and damping capacity was investigated in Fe-Cr-Mn alloy. Austenite was transformed into martensite by cold rollins increasing the degree of cold rollins led to an increase in the volume fraction of martensite. The damping capacity linearly increased with increasing volume fraction of ${\varepsilon}$ martensite in cold rolled specimens and subzero treated specimens after cold rolling. The volume fraction of ${\varepsilon}$ martensite, tensile strength and damping capacity was also increased by the addition of Co, while this treatment decreased the elongation. However, the volume fraction of ${\varepsilon}$ martensite, elongation and damping capacity were reduced by the addition of N, although the tensile strength increased. Tensile strength and damping capacity werealso increased by subzero treatment, while elongation decreased.
The changes in damping capacity with volume fractions of thermal and deformation-induced ${\varepsilon}$ martensites were compared and analyzed in an Fe-23%-Mn alloy. The volume fraction of thermal ${\varepsilon}$ martensite increased with decreasing cooling temperature, whereas that of deformation-induced ${\varepsilon}$ martensite increased steeply up to 10%- of cold rolling and nearly saturated in further cold rolling. In the case of thermal ${\varepsilon}$ martensite, the damping capacity increased linearly with the increase in ${\varepsilon}$ martensite content. For the deformation-induced ${\varepsilon}$ martensite, however, the damping capacity increased continuously up to 70%- of ${\varepsilon}$ martensite, over which it decreased suddenly. TEM microstructures showed that the deterioration of damping capacity above 70%- of deformation-induced ${\varepsilon}$ martensite is ascribed to the introduction of perfect dislocations, which play a important role in inhibiting the movement of damping sources such as stacking fault boundaries inside ${\varepsilon}$ martensite, ${\varepsilon}$ martensite variant boundaries and ${\gamma}/{\varepsilon}$ interfaces.
In this work, a new method of measuring volume fraction of deformation-induced ${\varepsilon}$ martensite is proposed using endothermic heat on reverse transformation. As grain size increases, the amount of ${\varepsilon}$ martensite forming on cooling increases. However, with a decrease in grain size, more ${\varepsilon}$ is induced by deformation, improving shape memory effect.
This study was carried out to investigate the effect of thermo-mechanical treatment on the tensile properties of Fe-20Mn-12Cr-3Ni-3Si alloy with deformation induced martensite transformation. ${\alpha}^{\prime}$ and ${\varepsilon}$-martensite, dislocation, stacking fault were formed, and grain size was refined by thermo-mechanical treatment. With the increasing cycle number of thermo-mechanical treatment, volume fraction of ${\varepsilon}$ and ${\alpha}^{\prime}$-martensite, dislocation, stacking fault were increased, and grain size decreased. In 5-cycle number thermo-mechanical treated specimens, more than 10% of the volume fraction of ${\varepsilon}$-martensite and less than 3% of the volume fraction of ${\alpha}^{\prime}$-martensite were attained. Tensile strength was increased and elongation was decreased with the increasing cycle number of thermo-mechanical treatment. Tensile properties of thermo-mechanical treated alloy with deformation induced martensite transformation was affected to formation of martensite by thermo-mechanical treatment, but was large affected to increasing of dislocation and grain refining.
This study was carried out to investigate the effect of grain size on the damping capacity of the Fe-26Mn-4Co-2Al damping alloy. ${\alpha}^{\prime}$ and ${\varepsilon}-martensite$ were formed by cold working, and these martensites were formed with a specific direction and surface relief. With an increase in grain size, the volume fraction of ${\alpha}^{\prime}$ and ${\varepsilon}-martensite$ increased by decrement the austenite phase stability. This volume fraction more rapidly increased in cold-rolled specimen than in the specimen that was not cold-rolled. The damping capacity also increased more with the augmentation an increased grain size and more rapidly increased in cold-rolled specimen than in the specimen that was not cold rolled. The effect of grain size on the damping capacity was larger in the cold-rolled specimen than the specimen that was not cold-rolled. Damping capacity linearly increased with an increase in volume fraction of ${\varepsilon}-martensite$. Thus, the damping capacity was affected by the ${\varepsilon}-martensite$.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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