Assessment of Retained Austenite in Fine Grained Inductive Heat Treated Spring Steel

Advanced thermomechanical hot rolling is becoming a widely used technology for the production of fine-grained spring steel. Different rapid phase transformations during the inductive heat treatment of such steel causes the inhomogeneous mixture of martensitic, bainitic, and austenitic phases that affects the service properties of the steel. An important task is to assess the amount of retained austenite and its distribution over the cross-section of the inductive quenched and tempered wire in order to evaluate the mechanical properties of the material. Three different analytical methods were used for the comparative quantitative assessment of the amount of retained austenite in both the core and rim areas of the sample cross-section: neutron diffraction—for the bulk of the material, Mössbauer spectroscopy—for measurement in a surface layer, and the metallographic investigations carried by the EBSD. The methods confirmed the excessive amount of retained austenite in the core area that could negatively affect the plasticity of the material.
Pokročilé termomechanické válcování za tepla se stává široce používanou výrobou jemnozrnné pružinové oceli. Různé rychlosti fázové transformace během induktivního tepelného zpracování oceli způsobuje nehomogenní směs martenzitických, bainitických a austenitických fází, které ovlivňují provozní vlastnosti oceli. Důležitým úkolem je zhodnotit obsah zadrženého austenitu a jeho distribuci v průřezu indukčně kaleného a temperovaného drátu za účelem vyhodnocení mechanických vlastností materiálu. Tři různé analytické metody byly použity pro srovnávací kvantitativní hodnocení množství zadrženého austenitu v obou oblastech jádra a obvodu průřezu vzorku: pomocí pomalých neutronů - pro většinu materiálu, Mössbauerovy spektroskopie pro měření v povrchové vrstvě a metalografické vyšetření metodou EBSD. Metody potvrdily nadměrné množství zadrženého austenitu v jádru oblasti, která by mohla negativně ovlivnit plasticitu materiálu.