Influence of Nb stabilization on the recovery and recrystallization kinetics of a ferritic stainless steel with soft magnetic properties for automotive applications

Abstract

Usually niobium is added in ferritic stainless steels to avoid chromium carbides precipitation and then to improve corrosion resistance and to avoid embrittlemet. This study shows that a low Nb stabilization makes recrystallization nucleation much faster and prevents incomplete recrystallization. A qualitative interpretation, based on interaction with precipitates, is proposed and explains the main features of the softening kinetics as well as the microstructures obtained. Above a specific magnetizing frequency, the deformed state led to smaller losses than the recrystallized state. These results are believed to be attributed to a grain size effect. This leads to soft magnetic properties that makes 17%CrNb ferritic stainless steels a very interesting solution for the market of electromagnetic injection. Improving response-time of fuel injection valves is a great challenge for automotive industry in order to enhance car engine efficiency and to limit noxious gas emission.Normalmente o nióbio é adicionado aos aços inoxidáveis ferríticos para se evitar a precipitação de carbonetos de cromo e, em seguida, para se melhorar a resistência à corrosão e para se evitar a fragilização. Esse estudo mostra que a estabilização com baixo Nb baixo promove a nucleação da recristalização muito mais rapidamente e evita a recristalização incompleta. Uma interpretação qualitativa, baseada na interação com precipitados, é proposta. Nessa interpretação, explicam-se as principais características da cinética de amolecimento, bem como as microestruturas obtidas. Acima de uma frequência específica de magnetização, o estado deformado leva a perdas menores do que o estado recristalizado. Acredita-se que esses resultados podem ser atribuídos a um efeito de tamanho de grão. Isto leva a propriedades magnéticas macias, que faz dos aços inoxidáveis ferríticos 17% CrNb uma solução muito interessante para o mercado de injeção eletromagnética. Melhorar o tempo de resposta das válvulas de injeção de combustível é um grande desafio da indústria automobilística, a fim de se aumentar a eficiência dos motores, quanto às emissões de gases tóxicos.