Effect of prior heat treatment on wear behaviour of 0·23% carbon dual phase steel

Abstract

The present study is aimed at understanding the effect prior heat treatment on the high-stress abrasive wear response of 0·.23% carbon dual phase steel. As-received steel was subjected to annealing, normalising and hardening treatment prior to actual dual phase heat treatment. These steels along with the as-received steel were intercritically annealed at 745°C followed by water quenching in order to produce dual phase microstructures. Abrasion tests were carried out at varying sliding distances with a 40 μm abrasive and at 7 N applied load. Wear test at varying loads were also performed for the steel that showed maximum wear resistance. Dual phase treatment resulted in improved overall wear response. The wear resistance for the steel with prior annealing treatment (DPLA-1) and for the steel with prior hardening treatment (DPLA-3) improved over the entire range of sliding distance. It was also found that the wear rate increased with applied load for DPLA-1 steel.

Cette étude vise à comprendre l’effet du traitement thermique antérieur sur la réponse à l’usure par abrasion à contrainte élevée de l’acier biphasé à 0·23% de carbone. On a soumis l’acier brut d’usinage à un traitement de recuit, à un traitement de normalisation ainsi qu’à un traitement d’endurcissement avant le traitement thermique actuel de structure biphasée. On a effectué un traitement de recuit intercritique à 745°C de ces aciers ainsi que de l’acier brut d’usinage, suivi par trempe à l’eau afin de produire des microstructures biphasées. On a effectué un essai d’abrasion sur des distances variées de glissement avec un abrasif de 40 μm et une charge appliquée de 7 N. On a également effectué un essai d’usure avec diverses charges de l’acier ayant montré la meilleure résistance à l’usure. Le traitement de structure biphasée améliorait globalement la réponse à l’usure. L’acier avec traitement de recuit antérieur (DPLA-1) ainsi que l’acier avec traitement d’endurcissement antérieur (DPLA-3) ont montré une amélioration sur toute la gamme de distance de glissement. La vitesse d’usure de l’acier DPLA-1 augmentait avec l’application de la charge.

Keywords:

• Dual phase steel
• Intercritical annealing
• Steels
• Abrasive wear
• Heat treatment

Authors acknowledge the support of several technical staff, namely Mr S. C. Das, Mr P. S. Banerjee and Mr M. K. Das of the Metallurgical and Materials Engineering Department in various occasions. Authors are also thankful to Dr Debalay Chakrabarty of IIT, Kharagpur and Dr Supriya Bera of NIT, Durgapur for their support in the present study. Authors are also grateful to the Director, National Institute of Technology, Durgapur, India, for necessary financial and administrative support.