Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 32

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  high-manganese steel
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
EN
Cast high-manganese Hadfield steel is commonly used for machine components operating under dynamic load conditions. Their high fracture toughness and abrasive wear resistance is the result of an austenitic structure, which - while being ductile - at the same time tends to surface harden under the effect of cold work. Absence of dynamic loads (e.g. in the case of sand abrasion) causes rapid and premature wear of parts. In order to improve the abrasive wear resistance of cast high-manganese steel for operation under the conditions free from dynamic loads, primary titanium carbides are produced in this cast steel during melting process to obtain in castings, after melt solidification, the microstructure consisting of an austenitic matrix and primary carbides uniformly distributed therein. After heat treatment, the microhardness of the austenitic matrix of such cast steel is up to 580 μHV20 and the resulting carbides may reach even 4000 μHV20. The impact strength of this cast steel varies from 57 to 129 and it decreases with titanium content. Compared to common cast Hadfield steel, the abrasive wear resistance determined in Miller test is at least twice as high for the 0.4% Ti alloy and continues growing with titanium content.
PL
W pracy zbadano możliwości zastosowania stali austenitycznej wysokomanganowej jako nowoczesnego materiału do produkcji drutów stalowych o wysokim potencjale odkształcenia plastycznego na zimno. Odkształcenie plastyczne symulowano w jednoosiowej próbie rozciągania w zakresie temperatury od 20°C do 200°C. Przeanalizowano rodzaj dominującego mechanizmu umocnienia (efekt TRIP lub/i efekt TWIP) w zależności od temperatury odkształcenia. Rozwój mikrostruktury monitorowano w przerywanych próbach rozciągania do odkształcenia wynoszącego 5%, 10%, 20% oraz do zerwania.
EN
In this study, the possibilities of the application of high-Mn austenitic steel as a material for the production of steel wires with high potential of cold plastic deformation were examined. The plastic deformation was simulated in a uniaxial tensile test in a temperature range of 20°C to 200°C. The dominant effect of strengthening mechanism of the steel (TRIP or/ and TWIP effect) depending on the temperature of plastic deformation was determined. Development of the microstructure was monitored in interrupted tensile tests to deformation of 5%, 10%, 20% and up to rupture.
EN
Purpose: The aim of the paper is to compare the corrosion properties of two high-Mn austenitic steels with various Al and Si additions in 0.1M NaOH solution using a potentiodynamic method. Design/methodology/approach: The steels used for the investigation were thermomechanically rolled in 3 passes. The final thickness of about 2 mm was obtained at a temperature of 850°C. Three groups of samples were prepared: thermomechanically rolled, thermomechanically rolled and additionally annealed at 900°C for 20 min, thermomechanically rolled and additionally cold deformed in static tensile test to total elongation of 36%. Corrosion resistance of investigated steels was examined using the potentiodynamic method. The metallographic inspection of corrosion damage included scanning electron microscope observations. The chemical analyses of the corrosion pits were carried out using EDS techniques. Findings: It was found that X4MnSiAlNbTi27-4-2 and X6MnSiAlNbTi26-3-3 steels were characterized by relatively high corrosion resistance in 0.1M NaOH solution independently of their state. EDS analysis revealed that corrosion pits nucleated preferentially at nonmetallic inclusions such as MnS and AlN. Results of potentiodynamic tests showed that cold deformation had the highest influence on decreasing the corrosion resistance of investigated steels. Thermomechanically treated and supersaturated specimens showed lower values of corrosion current density and consequently less amount of corrosion damage. Research limitations/implications: To investigate in more detail the corrosion behaviour of high-manganese austenitic steels, the impedance spectroscopy investigations will be carried out. Practical implications: The knowledge of the corrosion resistance of high-Mn steels has a significant effect on their industrial application in the automotive industry. Originality/value: The corrosion resistance of two high-manganese austenitic steels with different initial microstructures was compared in alkaline solution.
EN
Positron annihilation spectroscopy (PAS) has been used to study the annealing behavior of cold rolled Fe – 21 wt% Mn steel with 0.05 wt% C. After the initial annealing of defects shown by Doppler broadening of the annihilation line, a slight increase in the annihilation line shape parameter, i.e., the so-called S parameter and then its decrease in the temperature range between 225◦C and 450◦C indicates generation of new defects and their subsequent annealing. This temperature range coincides with X-ray diffraction measurements, which indicate reversion of deformation-induced ε-martensite. However, for annealing in this temperature range with slow cooling of the sample, the formation of ferrite already starts. The results are compared with our previous results for deformed austenitic stainless steel 1.4301 (EN) where only reversion of deformation-induced α'-martensite was detected.
PL
W pracy przedstawiono wyniki obliczeń wartości energii błędu ułożenia wysokomanganowej stali X30MnAlSi26-4-3 na podstawie składu chemicznego z wykorzystaniem modelu termodynamicznego zaproponowanego przez G.B. Olson, M. Cohen [1]. Przedstawiono procedurę obliczeniową opartą na modyfikacji wartości ÄGg →ε − molowej energii swobodnej między g i ε, zaproponowaną przez Frommayera [2]. Modyfikacja uwzględnia parametry termodynamiczne określone dla głównych pierwiastków stopowych, tj. C, Mn, Al oraz Si. Wybór zastosowanej metody podyktowany był składem chemicznym badanej stali X30MnAlSi26-4-3. Wyznaczona wartość EBU wskazuje, że badana stal powinna wykazywać skłonność do tworzenia mechanicznych bliźniaków indukowanych odkształceniem plastycznym. Występowanie bliźniaków odkształcenia ujawniono w materiale poddanym próbom dynamicznego odkształcania z zastosowaniem różnej prędkości odkształcenia. Badania strukturalne wykonano z wykorzystaniem techniki skaningowej transmisyjnej mikroskopii elektronowej.
EN
The stacking fault energy of the X30MnAlSi26-4-3 steel was evaluated by analytical method based on chemical composition using a thermodynamic model proposed by Olson G. B., Cohen M. [1]. The paper presents the calculation procedure is based on the modification of the value − the molar free energy between the g and ε proposed by Frommayer [2]. The modification takes into account the thermodynamic parameters determined for the major alloying elements, ie. C, Mn, Al and Si. The choice of the method used was dictated by the investigated steel chemical composition X30MnAlSi26-4-3. The designated value of the SFE indicates that the steel should have a tendency to form mechanical twins induced. The occurrence of deformation twins are disclosed in the material subjected to dynamic deformation tests with the use of a different strain rate. Structural studies were performed using the technique of scanning transmission electron microscopy.
PL
Stale z grupy AHSS z uwagi na ich zastosowanie na profile używane w strefach bezpieczeństwa pojazdów, wymagają prowadzenia badań z wykorzystaniem dużych prędkości odkształcania symulujących warunki podczas kolizji. W artykule przedstawiono wybrane wyniki badań analizy numerycznej rozciągania udarowego próbek z austenitycznej stali wysokomanganowej X55MnAl25-5 z zastosowaniem metody elementów skończonych. Obliczenia przeprowadzono wykorzystując pakiet oprogramowania Simufact Forming. Oprogramowanie umożliwia analizę procesu odkształcenia w warunkach przestrzennego stanu odkształcenia. Na potrzeby analizy numerycznej zbudowano szereg modeli geometrycznych procesu, w zależności od prędkości rozciągania, przy czym w niniejszej publikacji przedstawiono wyniki analizy dla prędkości 7,5 m/s. W efekcie prowadzonych symulacji określono rozkłady intensywności odkształcenia, naprężeń zredukowanych, temperatury, oraz kryterium zniszczenia w kolejnych fazach procesu.
EN
Steel from AHSS group, from the point of view of their future application for profiles used in safety zones of vehicles, it is necessary to conduct research with the use of different deformation speeds which simulate conditions during collision. The article presents chosen tests results of numeric analysis of impact stress of samples from high-manganese austenitic steel X55MnAl25-5 with application of finite-element method (FEM). Calculations were conducted with the use of software suit Simufact Forming. This software makes it possible to analyse in conditions of spatial deformation with the possibility to conduct a full thermal analysis of the process. For the purpose of numeric analysis a series of geometric models of the process was prepared, depending on the tension speed, but this publication presents the results of the analysis for the speed of 7.5m/s. As a result of performed simulations the deformation intensity distribution was determined, as well as other parameters such as reduced stress, temperature and failure criterion in every stage of the process.
PL
Badania metalograficzne oraz sposób ich przeprowadzania stanowią jeden z najistotniejszych elementów służący ocenie zmian strukturalnych, jakie zachodzą w materiale pod wpływem czynników zewnętrznych. Z tego właśnie względu procedura przygotowania materiału do badań metalograficznych powinna być nadzorowana na każdym kolejnym etapie. Nadzór ten obejmować powinien wszystkie prowadzone na badanym materiale prace począwszy od wyboru miejsca pobrania reprezentatywnej do analizy próbki, poprzez operacje obróbki skrawaniem, aż do momentu uzyskania docelowego miejsca, na którym prowadzone będą końcowe badania strukturalne. W całym procesie przygotowawczym mogą bowiem zostać wprowadzone artefakty, które bez znajomości badanego materiału i sposobu przygotowania go do analizy struktury mogą być przyczyną błędnej interpretacji uzyskanych wyników. W artykule przedstawiono przykład nadinterpretacji wyników badań strukturalnych wynikającej z nieprawidłowo prowadzonej procedury przygotowania zgładu metalograficznego próbki ze stali wysokomanganowej poddanej procesowi zmęczenia.
EN
Metallographic examination and the way in which they carry out, are one of the most important elements to assess the structural changes taking place in the material under the influence of external factors. This is because the procedure for preparation of metallographic research materials should be supervised for each successive stage. This surveillance should include all test material from the works carried out on site selection of a representative sample for the analysis of download by machining operations, until the target space, on which the final structural tests shall be carried out. Throughout the preparatory process can in fact be placed on artifacts, which without the knowledge of the test material and how to prepare it to the analysis of the structure may cause misinterpretation of the results obtained. The article shows an example of a structural test results overinterpreting variations from one year resulting from improperly carried out the procedure for the preparation of metallographic.
EN
W pracy przedstawiono wyniki wstępnych badań dynamicznego rozciągania wysokomanganowej stali gatunku X20MnAlSi16-3-3. Badania przeprowadzono na młocie rotacyjnym, który posiada możliwość realizacji prób dynamicznego rozciągania i udarowego zginania w zakresie prędkości liniowej elementu wymuszającego od 5÷40 m/s. Badana stal charakteryzuje się bardzo dobrymi właściwościami mechanicznymi. Wyniki badań uzyskano na podstawie statycznej próby rozciągania, próby dynamicznego rozciągania na młocie rotacyjnym oraz pomiaru twardości metodą Vickersa. Przeanalizowano powierzchnie przełomów powstałych w miejscu zerwania podczas prób rozciągania, które wskazują na obecność przełomów transkrystalicznych ciągliwych. Badania strukturalne wykonano z wykorzystaniem techniki mikroskopii świetlnej, skaningowej mikroskopii elektronowej i skaningowej transmisyjnej mikroskopii elektronowej. Przeprowadzone badania substruktury ujawniły obecność mechanizmu bliźniakowania mechanicznego, indukowanego w warunkach dużych prędkości odkształcenia.
EN
Cast Hadfield steel is characterised by high abrasion resistance, provided, however, that it is exposed to the effect of dynamic loads. During abrasion without loading, e.g. under the impact of loose sand jet, its wear resistance drops very drastically. To increase the abrasion resistance of this alloy under the conditions where no pressure is acting, primary vanadium carbides are formed in the metallurgical process, to obtain a composite structure after the melt solidification. The primary, very hard, carbides uniformly distributed in the austenitic matrix are reported to double the wear resistance of samples subjected to the effect of a silicon carbide-water mixture.
EN
The results of the modification of austenitic matrix in cast high-manganese steel containing 11÷19% Mn with additions of Cr, Ni and Ti were discussed. The introduction of carbide-forming alloying elements to this cast steel leads to the formation in matrix of stable complex carbide phases, which effectively increase the abrasive wear resistance in a mixture of SiC and water. The starting material used in tests was a cast Hadfield steel containing 11% Mn and 1.34% C. The results presented in the article show significant improvement in abrasive wear resistance and hardness owing to the structure modification with additions of Cr and Ti.
PL
W artykule zaprezentowano porównanie wyników badań właściwości i mikrostruktury dla dwóch austenitycznych stali wysokomanganowych, poddanych próbie ściskania na gorąco. Przeprowadzono analizę wpływu parametrów odkształcania plastycznego, takich jak: temperatura i prędkość odkształcenia na maksymalne naprężenie uplastyczniające i mikrostrukturę badanych stali. Wykazano zależność maksymalnego naprężenia uplastyczniającego od prędkości i temperatury odkształcania. W mikrostrukturze obu badanych stali obserwowano efekty charakterystyczne dla procesów dynamicznej odbudowy w trakcie odkształcania na gorąco.
EN
In the article comparing findings of the property and microstructures were presented for two austenitic high-manganese steels, subjected to the hot compression test. Analysis of the influence of parameters of plastic deformation such steels as the temperature and the strain rate, to properties i.e. the maximum stress and the microstructure examined was conducted. A dependence of the maximum stress on the strain rate and temperatures of deformation were demonstrated. In the microstructure of both examined steels effects characteristic of processes of the dynamic recrystallization are being observed in the course of deformation process.
PL
Rozwój takich gałęzi przemysłu, jak przemysł motoryzacyjny czy militarny koncentruje się w ostatnich latach na prowadzeniu prac badawczych w obszarze nowych wysokomanganowych stali z grupy AHSS. Zależnie od zawartości Mn, Al i Si stale te wykazują określoną wartość EBU, a tym samym charakterystyczny mechanizm odkształcenia, taki jak indukowana odkształceniem przemiana martenzytyczna (efekt TRIP), indukowane odkształceniem bliźniakowanie mechaniczne (efekt TWIP) oraz indukowane odkształceniem tworzenie mikropasm ścinania (efekt MBIP). W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu parametrów obróbki cieplno-plastycznej na wybrane właściwości oraz strukturę austenitycznej stali X45MnAl20-3 wykazującej efekt TWIP. Badana stal została wyprodukowana na drodze klasycznego odlewania do miedzianego krystalizatora, uzyskując wlewki o wymiarach 100×100 mm, które poddano walcowaniu w 4 przepustach na końcową grubość 12 mm i 3 mm. Temperatura końca walcowania wynosiła 950°C, a blachy po ostatnim przepuście chłodzono w powietrzu oraz wodzie. Przeprowadzono analizę struktury i właściwości mechanicznych otrzymanych blach oraz analizę wpływu parametrów odkształcenia plastycznego na strukturę badanej stali w próbach ściskania w zakresie temperatury 850°C÷1100°C. Wykazano, że badana stal ma dobre własności wytrzymałościowe oraz bardzo korzystną odkształcalność. W próbach ściskania ujawniono, że równowaga pomiędzy procesami umacniania i odbudowy struktury ustala się podczas odkształcania stopu we wszystkich temperaturach, a zmiany mikrostruktury wskazują na zachodzenie efektów charakterystycznych dla procesów dynamicznej odbudowy w trakcie odkształcania na gorąco badanej stali.
EN
The development of such industries as automotive and military focus in recent years to conduct research in the area of new highmanganese steel from a group of AHSS. Depending on the content of Mn, Al and Si these steels exhibit specific SFE value and thus the characteristic deformation mechanism such as transformation induced plasticity (TRIP effect), mechanical twinning induced plasticity (TWIP effect) and micro bands induced plasticity (effect MBIP). The paper presents the results of the influence of thermo-mechanical treatment parameters on the selected mechanical properties and changes of microstructure of austenitic high manganese TWIP steel X45MnAl20-3. The steel has been produced by conventional casting of copper crystallizer to give ingots of dimensions 100 × 100 mm and then subjected to rolling to the final thickness of 12 mm and 3 mm. Temperature end of rolling was 950°C, and the sheet was cooled in air and water. An analysis of the structure and mechanical properties of the obtained sheet was performed. Moreover the analysis of the influence of hot plastic deformation parameters on the microstructure and properties of researched steel structure during the compression tests in the range of temperature from 850°C to 1100°C was carried out. Established, that the steel has good mechanical properties and a very favorable ductility, as demonstrated by the value of elongation in a tensile test. The compression tests revealed that the balance between the processes of strengthening and rebuilding of the structure is determined during deformation the steel at all temperatures, and changes in microstructure indicate a characteristic for the dynamic recovery process phenomena disclosured.
EN
Purpose: The aim of the paper is to compare fragmentation of grains after thermo-mechanical treatment using Gleeble 3800 simulator of high-manganese austenitic X11MnSiAl7-1-3 steel. Design/methodology/approach: The hot-working behaviour was determined 4- and 8-stage compression tests performed in a temperature range of 850 to 1100°C by the use of the Gleeble 3800 thermo-mechanical simulator. The comparison between two type of thermo-mechanical treatment has been established based on microstructure research and X-ray diffraction analysis. Findings: It was found that steel X11MnSiAl7-1-3 in initial state and after thermo-mechanical treatment on Gleeble simulator has homogeneous austenite structure. Compression tests were realized in the temperature range from 850 to 1050°C with the true strain 4x0.23 for 4-stage process, and 0.4 in the first deformation, and 0.25 and 0.2 in the following deformations for 8-stage process. The multi-stage compression examination gives the possibility to refine the austenite microstructure. Based on microstructures research were found that this process perfectly led to fragmentation of the material structure which may result in the ideal material properties. Practical implications: The obtained microstructure after Gleeble simulations can be useful in determination of power-force parameters of hot-rolling for thin sheets to obtain fine-grained austenitic microstructures. Originality/value: The hot-working behaviour and microstructure evolution in various conditions of plastic deformation for new-developed high-manganese austenitic steels were investigated.
14
Content available remote Structure of X11MnSiAl17-1-3 steel after hot-rolling and Gleeble simulations
EN
Purpose: The aim of the paper is to compare results after thermo-mechanical simulation using Gleeble 3800 and hot-rolling on LPS module of high-manganese austenitic X11MnSiAl7-1-3 steel. Design/methodology/approach: The hot-working behaviour was determined in continuous, 4- and 8-stage compression tests performed in a temperature range of 850 to 1100°C by the use of the Gleeble 3800 thermo-mechanical simulator and LPS module for semi-industrial hot rolling. The comparison between two processes has been established based on microstructure research and X-ray diffraction analysis. Findings: It was found that austenite microstructure with numerous annealing twins in the initial state was obtained. 4-stage compression tests were realized in the temperature range from 850 to 1050°C with the true strain 4x0.23. 8-stage compression test were performed in the same temperature range and with true strain of 0.4 in the first deformation, and 0.25 and 0.2 in the following deformations. The multi-stage compression examination gives the possibility to refine the austenite microstructure. Based on this research hot-rolling on LPS module in the temperature range from 1100°C to 850°C was realized. Based on microstructures research were found that this process is not perfect due to longer intervals between successive passes and inability to control the temperatures of following passes. Practical implications: The obtained stress-strain curves relationship and microstructure after Gleeble simulations can be useful in determination of power-force parameters of hot-rolling for thin sheets to obtain fine-grained austenitic microstructures. Originality/value: The hot-working behavior and microstructure evolution in various conditions of plastic deformation for new-developed high-manganese austenitic steels were investigated.
EN
The study attempts to determine the impact of the high-manganese cast steel strain hardening on its abrasion wear resistance in a mixture of SiC and water prepared in accordance with ASTM G75. For tests, the high-manganese cast steel containing 10.7, 17.9 and 20.02% Mn was selected. The results of microstructure examinations and abrasion wear resistance tests carried out on the material in non-hardened condition and after strain hardening with a force of 539.55kN were disclosed. Additionally, the surface of samples after a 16-hour cycle of abrasion tests was examined. Moreover, based on the obtained results, the effect of different contents of Mn in cast steel was studied, mainly in terms of its impact on the abrasion wear resistance. The results obtained on the tested materials were compared with the results obtained on the low-alloyed abrasion wear-resistant cast steel L35GSM.
EN
Purpose: The aim of the paper is to determine the influence of hot-working conditions on microstructure evolution and phase composition of new-developed high-manganese austenitic TRIP-type steels. Design/methodology/approach: The hot-working behaviour was determined in continuous and multistage compression tests performed in a temperature range of 850 to 1100°C by the use of the Gleeble 3800 thermo-mechanical simulator. The processes controlling work hardening and removing it were identified by microstructure evolution observations in different stages of compression with the amount of true strain 4x0.23. Phase composition of steels was confirmed by X-ray diffraction analysis. Findings: It was found that they have austenite microstructure with numerous annealing twins in the initial state. Continuous compression tests realized in the temperature range from 850 to 1050°C with the strain rate of 0.1, 1 and 10 s-1 enabled determination of yield stress values and values of εmax deformations - corresponding to maximum flow stress. The investigated steels are characterized by high values of flow stress from 120 to 380 MPa. Results of the multi-stage compression proved that applying the true strain 4x0.23 gives the possibility to refine the austenite microstructure. Research limitations/implications: To determine in detail the microstructure evolution during industrial rolling, the hot-working schedule should take into account real number of passes and higher strain rates. Practical implications: The obtained microstructure - hot-working conditions relationships and stress-strain curves can be useful in determination of power-force parameters of hot-rolling for sheets with fine-grained austenitic structures. Originality/value: The hot-working behaviour and microstructure evolution in various conditions of plastic deformation for new-developed high-manganese austenitic TRIP-type steels with Nb and Ti microadditions were investigated.
17
PL
Nowoczesne wysokowytrzymałe gatunki stali dla motoryzacji oprócz technologiczności w wytwarzaniu, powinny minimalizować oddziaływanie na środowisko przez redukcję emisji spalin. Powoduje to konieczność obniżenia masy pojazdów samochodowych, jako jednego z głównych źródeł zanieczyszczenia atmosfery. Nowoczesne stale pozwalają połączyć lekkość z tradycyjną przewagą stali wynikającą z jej niskiej ceny i walorów ekologicznych. Dobre właściwości mechaniczne, mała gęstość oraz zdolnością do absorpcji energii sprawiają, że stal z układu Fe-Mn-Al-C jest jednym z bardziej perspektywicznych materiałów XXI wieku. Ze względu na niskie koszty materiałowe znalazła uznanie i zainteresowanie w przemyśle motoryzacyjnym. Szersze wykorzystanie tych stopów jest związane często z trudnościami w procesach ich wytwarzania i przetwarzania, w tym procesów spawania. Doświadczenia z tymi stalami wykazały, że oczekiwany zestaw właściwości jest możliwy do uzyskania przez kombinację alternatywnych mechanizmów odkształcenia plastycznego, jak np. bliźniakowanie (efekt TWIP), indukowana odkształceniem przemiana martenzytyczna (efekt TRIP), czy plastyczność wywołana ścinaniem pasm austenitu (TRIPLEX efekt SIP). W pracy przedstawiono wyniki badań skłonności do pękania gorącego dwóch gatunków stali wysokomanganowych z efektem umocnienia typu TWIP I TRIP zawierających 3,1 i 5,3% aluminium oraz 17,3% i 23,9% manganu, w warunkach wymuszonego odkształcenia. Dla określenia podatności analizowanych stali do pękania gorącego w procesie spawania wykonano technologiczną próbę Transvarestraint oraz badania metalograficzne. Badania skłonności do pękania gorącego stali wysokomanganowych z dodatkiem aluminium przeznaczonych dla przemysłu motoryzacyjnego w warunkach wymuszonego odkształcenia, które modeluje próba Transvarestraint, wskazują, że stal X20MnAl18-3 o zawartości około 17% manganu i 3% aluminium jest odporna na pękanie gorące podczas przetopienia w warunkach wymuszonego odkształcenia, natomiast stal X55MnAl25-5 o większej zawartości manganu (ok. 24%) i aluminium (5,5%) jest skłonna do pękania gorącego w zakresie od temperatury solidusu do 0,7 temperatury topnienia. Pękanie w tym zakresie jest związane z małą plastycznością i wytrzymałością obszarów międzykrystalicznych w strukturze przetopienia, co jest związane z segregacją pierwiastków w tych obszarach oraz związanymi z procesem spawania odkształceniami całego złącza spawanego. Powstałe w trakcie badań pęknięcia gorące mogą być również wynikiem obecności znacznej liczby wad sieci krystalicznej i dążenia układu do stabilności energetycznej.
EN
Modern high-strength types of steel for motorisation should, apart from producibility in manufacturing, minimise the influence on the environment by reducing exhaust fumes emission. It creates the necessity of lowering the weight of car vehicles as one of the main sources of atmosphere pollution. Modern steel types enable to join the lightness with traditional advantages of steel which are low price and ecological qualities. High mechanical properties, low density and ability to absorb energy cause that steel type from Fe-Mn-Al-C set is one of more perspective materials of 21 st century. Due to low material costs it deserved appreciation and interest from automotive industry. Wider use of these alloys is often connected with difficulties in their manufacturing processes, including the welding processes. Experience with those steels has shown that expected set of properties is possible to achieve by a combination of alternative mechanisms of plastic deformation, such as twinning (TWIP effect), strain induced martensite transformation (TRIP effect) or plasticity caused by austenite band shearing (TRIPLEX effect SIP). The paper presents tests results of the susceptibility to hot cracking of two types of high manganese steel with the consolidation effect of TWIP and TRIP which included 3.1 and 5.3% of aluminium and 17.3% and 23.9% of manganese in conditions of extorted strain. In order to determine the susceptibility of analysed steel to hot cracking in welding process a technological Transvarestraint test and metallographic tests were conducted. Tests of susceptibility to hot cracking of high manganese steel types with aluminium addition for the use in automotive industry, in conditions of extorted strain, which is modelled by Transvarestraint test show, that steel X20MnAl18-3 with 17% of manganese and 3% of aluminium is resistant to hot cracking during weld penetration in conditions of extorted strain whereas the steel X55MnAl25-5 with higher content of manganese (about 24%) and aluminium (5.5%) is susceptible to hot cracking in temperature range from solidus to 0.7 of melting point temperature Cracking in this range is connected with low plasticity and strength of intercrystalline areas in weld penetration structure which is connected with segregation of the chemical elements in those are and deformations connected with welding process of the whole welded joint. Hot cracks which were created during tests may also be the result of the presence of large amount of defects of crystal system and the drive of the system to reaching energetic stability.
PL
W pracy przedstawiono wyniki wstępnych badań dynamicznego rozciągania wysokomanganowej stali gatunku X30MnAlSi20-4-3. Badania przeprowadzono na młocie rotacyjnym, który posiada możliwość realizacji prób dynamicznego rozciągania w zakresie prędkości liniowej od 5÷40 m/s. Uzyskane wyniki badań porównano ze stalą o strukturze austenitycznej X3CrNi18-9 wyznaczając charakterystyki wytrzymałościowe. Badania strukturalne wykonano z wykorzystaniem techniki skaningowej mikroskopii elektronowej i skaningowej transmisyjnej mikroskopii elektronowej. Przeanalizowano powierzchnie przełomów powstałych w miejscu zerwania podczas prób rozciągania, które wskazują na obecność przełomów transkrystalicznych ciągliwych. Przeprowadzone badania substruktury ujawniły obecność mechanizmu bliźniakowania mechanicznego indukowanego w warunkach dużych prędkości odkształcenia występującego w stali X30MnAlSi20-4-3.
EN
The paper presents results of initial investigations of dynamic tensile of the high-manganese X30MnAlSi20-4-3 steel. Research was carried out on a flywheel machine, which enables to perform of dynamic tensile tests and with a linear velocity of the enforcing element in the range of 5 ÷ 40 m/s The obtained results were compared with the austenitic steel X3CrNi18-9. Structural analysis were performed with the use of a scanning electron microscopy technique and scanning transmission electron microscopy. The surface of fractures that were created in the areas where the sample was torn were analyzed. Substructure studies revealed the presence of mechanical twinning induced in a high strain rate for the X30MnAlSi20-4-3 steel.
19
Content available Mechanical properties of two manganese steels
EN
The article is focused on thermomechanical and plastic properties of two high-manganese TRIPLEX type steels with an internal marking 1043 and 1045. Tensile tests at ambient temperature and at a temperature interval 600 C to 1100 C were performed for these heats with a different chemical composition. After the samples having been ruptured, ductility was observed which was expressed by reduction of material after the tensile test. Then the stacking fault energy was calculated and dilatation of both high-manganese steels was measured. At ambient temperature (20 C), 1043 heat featured higher tensile strength by 66MPa than 1045 heat. Microhardness was higher by 8HV0,2 for 1045 steel than for 1043 steel (203HV0,2). At 20 C, ductility only differed by 3% for the both heats. Decrease of tensile properties occurred at higher temperatures of 600 up to 1100 C. This tensile properties decrease at high temperatures is evident for most of metals. The strength level difference of the both heats in the temperature range 20 C up to 1100 C corresponded to 83 MPa, while between 600 C and 1100 C the difference was only 18 MPa. In the temperature range 600 C to 800 C, a decrease in ductility values down to 14 % (1045 heat), or 22 % (1043 heat), was noticed. This decrease was accompanied with occurrence of complex Aluminium oxides in a superposition with detected AlN particles. Further ductility decrease was only noted for 1043 heat where higher occurrence of shrinkage porosity was observed which might have contributed to a slight decrease in reduction of area values in the temperature range 900 C to 1100 C, in contrast to 1045 heat matrix.
EN
The paper deals with rolling conditions, microstructure, as well as basic mechanical properties of four different high manganese steels after laboratory melting, casting, and hot and cold rolling. The stacking fault energy of heats was in the interval of 85–114 mJ m−2 thanks to the high aluminium contents. The heats with the lowest sum of (C+Mn) supported the highest ferrite volume fraction (up to 45%), while the highest sum of (C+Mn) led to 10% ferrite formation. With lower Al/(C+Mn) ratio and lower ferrite fraction higher rolling forces were necessary to be used. Due to heterogeneities of matrixes and observed aluminium oxide complexes differences in mechanical properties were detected. The best results showed the heat with 0.65% C−29.5% Mn−9.0% Al and a stacking fault energy 114 mJ m−2.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.