Effect of Process Annealing Time on The Microstructure and Mechanical Properties of High Strength Dual Phase Steel DP980

Authors

  • Natthasak Pornputsiri Department of Industrial and Production Engineering, Faculty of Engineering, Rajamangala University of Technology Rattanakosin Wang Klai Kang Won Campus
  • Pongsakorn Leetrakul 1Department of Industrial and Production Engineering, Faculty of Engineering, Rajamangala University of Technology Rattanakosin
  • Phisit Muangnoi 1Department of Industrial and Production Engineering, Faculty of Engineering, Rajamangala University of Technology Rattanakosin
  • Jinkamon Luijan 1Department of Industrial and Production Engineering, Faculty of Engineering, Rajamangala University of Technology Rattanakosin
  • Phalakorn Prakhamthong 1Department of Industrial and Production Engineering, Faculty of Engineering, Rajamangala University of Technology Rattanakosin

Keywords:

Process annealing, Annealing time, Microstructure, Mechanical property, High strength steel

Abstract

The aim of this research was to study the microstructural evolution and mechanical properties of DP980 high-strength steel sheets subjected to process annealing at 600 °C, with holding times of 5, 30, 60, and 180 minutes. The results show that increasing the annealing holding time leads to a continuous decrease in the martensite phase, which gradually transforms into a ferrite matrix, accompanied by a reduction in the carbon content within the martensite. As the annealing holding time increases from 5 to 60 minutes, the yield stress and tensile strength of the sample gradually decrease, while both uniform elongation and total elongation tend to increase continuously. When the annealing time exceeds 180 minutes, the proportion of the martensite phase gradually decreases, grain growth occurs, and there is increased precipitation of carbides at the grain boundaries of the martensite phase, accompanied by some recrystallization. Excellent overall mechanical properties were achieved at an annealing time of 180 minutes. The yield stress was 853.97 N/mm², the tensile strength was 929.37 N/mm², the uniform elongation was 13.37%, and the total elongation was 17.25%

References

Zhanga W., Xua X., Liua Y., Yub C., Liua X., Xie Z. High-strength cold-formed steel framed shear wall with steel sheet sheathing, Thin-Walled Struct. 2021;162: 107584.

Singh A.K., Bhattacharya B., Biswas S. High strength, ductility and sheet formability by normalizing and quenching of low carbon micro alloyed dual-phase steel., Materials Science & Engineering A. 2024; 890: 145848.

Zhang T., Jia F., Liu H., Pan D., Xie H., Wu H., Liu J., Yang T., Zhang X., Huo M., Wang Z., Li L., Linton V., Jiang F., Jiang Z. Microstructure-based modelling of formability for advanced high strength dual-phase steels, Materials Science & Engineering A. 2024; 915: 147227.

Bhargavaa M., Chakrabartyb S., Barnwala V.K., Tewaria A., Mishra S.K. Effect of microstructure evolution during plastic deformation on the formability of Transformation Induced Plasticity and Quenched & Partitioned AHSS, Materials & Design. 2018; 152: 65–77.

He Z., Liang J., Ruan X., Wang X., Ning J., Gao Q., Guo E., Du W. Tailoring the microstructure and mechanical properties of laser metal deposited Hastelloy X superalloy via heat treatment and subsequent hot plastic deformation, J. Mater. Process. Technol. 2025; 336: 118678.

Li Q., Zhang H., Chen F., Xu D., Sui D., Cui Z. Study on the plastic anisotropy of advanced high strength steel sheet: Experiments and microstructure-based crystal plasticity modeling, Int. J. Mech. Sci. 2020; 176: 105569.

Zhang, F., Ruimi, A., Wo, P. C., & Field, D. P. Morphology and distribution of martensite in dual phase (DP980) steel and its relation to the multiscale mechanical behavior. Materials Science & Engineering A. 2016; 659: 93–103.

Skowronek, A., Grajcar, A. & Petrov, R.H. Dependence of mechanical properties on the phase composition of intercritically annealed medium-Mn steel as the main competitor of high-strength DP steels. Sci. Rep. 2024; 14: 9567.

Srinivasan T., Ramu P., Suresh G., Govardhan Y.S, Srinivasan S. Impact of mechanical properties on sheet metal forming processes by using single-point incremental shaping method, IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2020; 954: 012028.

Mazaheri Y, Jahanara A.H., Sheikhi M., Ghassemali E. On the Simultaneous Improving of Strength and Elongation in Dual Phase Steels via Cold Rolling, Metals. 2020; 10: 1676.

Bassini E., Marchese G., Ugues D. Effect of Cold Rolling on Microstructural and Mechanical Properties of a Dual-Phase Steel for Automotive Field, Materials. 2022; 15: 7482.

Radwanski K., Kuziak R., Rozmus R. Structure and mechanical properties of dual-phase steel following heat treatment simulations reproducing a continuous annealing line, Arch. Civ. Mech. Eng. 2019; 19(2): 453-468.

Alzreedy A.M. Effect of Process Annealing Temperature on Some Tensile Properties and Microstructure of Cold Rolled 1010 Steel, Int. J. Acad. Res. Appl. Sci. 2022; 22: 12-16.

Ueki M., Horie S., Nakamura T. Factors affecting dynamic recrystallization of metals and alloys, Mater. Sci. Technol. 1987; 3(5): 329-337.

ASTM International. ASTM E8/E8M: Standard Test Methods for Tension Testing of Metallic Materials. ASTM International United State, PA 19428-2959; Last previous edition approved 2021.

Krajewski S., Nowacki J. Dual-phase steels microstructure and properties consideration based on artificial intelligence techniques, Arch. Civ. Mech. Eng. 2014; 4: 278-286.

Uscinowicz R. Effect of Elevated Temperature and Annealing Time on Mechanical Properties of Ti/Cu Bimetal, Materials. 2022; 15: 8707.

Lian X.K., Li y., Ren F.Z., Xiong Y., Wu Y.L., Han S., He T.T., Wang C.X. Effect of annealing time on microstructure and mechanical properties of cryorolled AISI 310S stainless steel, J. Iron Steel Res. Int. 2023; 30: 548-556.

Downloads

Published

2025-12-29

How to Cite

[1]
N. Pornputsiri, P. . Leetrakul, P. . Muangnoi, . J. . Luijan, and P. . Prakhamthong, “Effect of Process Annealing Time on The Microstructure and Mechanical Properties of High Strength Dual Phase Steel DP980 ”, UTK RESEARCH JOURNAL, vol. 19, no. 2, pp. 70–76, Dec. 2025.

Issue

Vol. 19 No. 2 (2025): July – December 2025

Section

Research Articles

License

Copyright (c) 2025 UTK RESEARCH JOURNAL

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

กองบรรณาธิการวารสารวิชาการ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลกรุงเทพ มีความยินดีที่จะรับบทความจากอาจารย์ นักวิจัย นักวิชาการทั้งภายในและภายนอกมหาวิทยาลัย ในสาขาวิชาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ได้แก่ สาขาวิชาวิทยาศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์ และสาขาอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง  รวมถึงสาขาต่างๆ ที่มีการบูรณาการข้ามศาสตร์ที่เกี่ยวข้องวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ที่เขียนเป็นภาษาไทยหรือภาษาอังกฤษ ซึ่งผลงานวิชาการที่ส่งมาขอตีพิมพ์ต้องไม่เคยเผยแพร่ในสิ่งพิมพ์อื่นใดมาก่อน และต้องไม่อยู่ในระหว่างการพิจารณาของวารสารอื่น

การละเมิดลิขสิทธิ์ถือเป็นความรับผิดชอบของผู้ส่งบทความโดยตรง บทความที่ได้รับการตีพิมพ์ต้องผ่านการพิจารณากลั่นกรองคุณภาพจากผู้ทรงคุณวุฒิและได้รับความเห็นชอบจากกองบรรณาธิการ

ข้อความที่ปรากฏอยู่ในแต่ละบทความที่ตีพิมพ์ในวารสารวิชาการเล่มนี้ เป็นความคิดเห็นส่วนตัวของผู้เขียนแต่ละท่าน ไม่เกี่ยวข้องกับมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลกรุงเทพแต่อย่างใด ความรับผิดชอบด้านเนื้อหาและการตรวจร่างบทความแต่ละบทความเป็นของผู้เขียนแต่ละท่าน หากมีความผิดพลาดใดๆ ผู้เขียนแต่ละท่านจะต้องรับผิดชอบบทความของตนเองแต่ผู้เดียว

กองบรรณาธิการขอสงวนสิทธิ์มิให้นำเนื้อหา หรือข้อคิดเห็นใดๆ ของบทความในวารสารวิชาการ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลกรุงเทพ ไปเผยแพร่ก่อนได้รับอนุญาตจากกองบรรณาธิการ อย่างเป็นลายลักษณ์อักษร ผลงานที่ได้รับการตีพิมพ์ถือเป็นลิขสิทธิ์ของวารสาร