The influence of boron distribution on the precipitation of Nb(C,N) and on austenite recrystallization was studied by means of a stress relaxation technique. A plain carbon steel containing 0.026% C, used as the reference material, and three other steels alloyed with 0.003% B, 0.055% Nb and 0.003% B + 0.055% Nb were employed. The microstructural evolution during relaxation was interpreted in terms of the pinning effe ct of preci pi tates on mobile dislocations.
C-shaped precipitation-time-temperature diagrams were determined for both the Nb+B and Nb steels. The presence ofboron accelerates precipitation so that it begins at higher temperatures and after shorter times. AIso, the combined addition of N~ and boron delays the recrystallization start time at 1000°C and suppresses the partial recrystallization ofaustenite observed at 950°C.
Samples were quenched or control cooled at different stages of the tests and the evolution of precipitation and the location ofboron and boron compounds were studied by various microanalytical techniques. The occurrence of the nonequilibrium segregation of boron after deformation and during recrystallization at austenite grain boundaries was revealed in this way. The observations are interpreted in terms of the interaction between vacancies and boron atoms.
The strong retardation of recrystallization and the acceleration of precipitation observed when both Nb and boron are present is explained in terms of the formation of Nb-B complexes and the increase in the effective concentration of precipitate forming interstitials. At deformation tempe ratures of 950°C and above, boron appears to increase the solute drag effect of Nb, leading to greater delays in recrystallization. At lower temperatures, boron plays its role in accelerating the nucleation stage of precipitation.
Finally, changes in the size distribution of the precipitates as a function of composition, temperature and time were measured. These data are employed in the framework of the diffusion controlled nucleation and particle growth theory. Expressions for the Nb(C,N) precipitation start times and for the diffusion of Nb in austenite were obtained which are in accord with the values reported in the literature.
Les influences du bore sur la précipitation du Nb(C,N) et sur la recristallisation de l'austénite ont été étudiée par une technique de relaxation des contraintes. Un acier au carbone contenant 0.026% C, utilisé comme matériau de référence, et trois autres aciers microalliés avec 0.003% B, 0.055% Nb et 0.003% B +0.055% Nb ont été employés. L'évolution de la microstructure au cours de la relaxation a été interpretée par l'effet d'une précipitation dynamique sur les dislocations en mouvement.
Les diagrammes précipitation-temps-température ont été détérminés pour les aciers Nb + B et Nb. Les résultats indiquent qu'en présence du bore, le processus de précipitation est accéléré et débute à plus hautes températures et après de plus courtes périodes d'incubation. De plus, l'addition simultanée du Nb et du bore retarde le début de la recristallisation à 1000°C et la supprime à 950°C.
Des échantillons ont été trempés ou refroidis à vitesse controllée à differents stades des tests. Les évolutions de la précipitation et de la localisation du bore et des composés borés ont été étudiées par plusieurs méthodes microanalytiques. La ségrégation hors-équilibre du bore aux joints de grains de l'austénite après déformation et durant la recristallisation a pu être ainsi révélée. Les interprétations sont basées sur les interactions qui existent entre les lacunes et les atomes du bore.
Le retard de la recristallisation et l'accélération de la précipitation observées quand le bore et le Nb sont présents simultanément sont expliqués par la .ormation de complexes Nb-B ainsi que par un accroissement de la concentration effective des interstitiels formant les précipités. Pour des températures de déformation de 950°C et plus, le bore semble accroître l'effet du dragage du Nb aboutissant à des important délais de recristallisation tandis qu'à des tempe ratures inférieures, cet élément joue un rôle dans l'étape de la nucléation des précipités.
Finalement, l'évolution de la taille des précipités en fonction de la composition, de la température et du temps a été mesuré et analysée dans le cadre de la théorie de la germination et croissance par diffusion. Les expressions donnant le temps du début de la precipitation et celle de la diffusion du Nb dans l'austenite ont été déterminées et sont en accord avec celles de la littérature.