Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 16

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  stal manganowa
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
PL
Platerowanie/zgrzewanie wybuchowe stanowi technologię przyszłości procesu realizowanego w stanie stałym, w celu wytwarzania bimetalowych płyt o wyjątkowych właściwościach mechanicznych i korozyjnych, dla potrzeb przemysłowych. W procesie wybuchowego zgrzewania, kontrolowana energia materiałów wybuchowych jest wykorzystywana do tworzenia wiązania metalicznego pomiędzy różniącymi się materiałami. W artykule przedstawiono analizę wybuchowego odkształcania i zgrzewania blach bimetalowych w celu wyznaczenia warunków zgrzewania. Warunki zgrzewania dostrajano jednocześnie poprzez związanie geometrii ścieżki z różnymi obciążeniami wybuchowymi. Badanie zostało przeprowadzone w celu oceny wpływu obciążeń wybuchu na powierzchnię połączenia i scharakteryzowania spoin po wybuchu. Badania metodą mikroskopii optycznej wykazały, że przechodzenie z gładkiej powierzchni styku w falistą zachodzi wraz ze wzrostem obciążenia wybuchu. Badania metodą elektronowej mikroskopii skaningowej wskazują, że powierzchnia rozdziału charakteryzuje się ostrym przejściem między dwoma materiałami. Opracowano rzeczywiste aplikacje wybuchowego platerowania obudowy maźnicy. Łożyska maźnicy składają się z obudowy i łożysk tocznych oraz są częściami istotnymi dla bezpieczeństwa w pojazdach szynowych. Obudowy łożysk maźnicy produkowane są z odlewów zaprojektowanych zgodnie z wymaganiami klienta. Zwiększenie ich trwałości przez wzmocnienie stalą jest bardzo ważne. Przedstawiono technologię wybuchowego platerowania wzmacniającego dwóch rodzajów maźnic.
EN
Explosive cladding/welding is a potential solid state technology to fabricate bimetal plates with unique mechanical and corrosion properties for industrial needs. In explosive welding process, the controlled energy of explosives is used to create a metallurgical bond between dissimilar materials. This paper presents the examination of explosive deformation and welding of the bimetal plates for determination of welding window. The welding conditions are tailored through parallel geometry route with different explosive loads. The study was conducted to consider the effects of explosive loading on the bonding interface and to characterise the explosive welds. Optical microscopy studies show that a transition from a smooth interface to a wavy one occurs with increase in explosive load. Scanning electron microscopy studies show that the interface was characterised by characteristic sharp transition between two materials. The real applications of explosive cladding of axle-box housings are developed. Axle-box bearings are made up of a railway housing and rolling bearing, and are safety-relevant components in rail vehicles. The axle-box bearing housings are produced from cast material and designed according to the customer’s specifications. An increase of their longevity by reinforcing with steels is of great importance. The explosive cladding technologies of reinforcing axle-boxes of two types are presented.
EN
The results of comparison of the wear resistance of manganese steel X120Mn12, S235IR steel and austempered ductile iron ADI are presented. The aim of this study is to determine the possibility of replacing an item made of X120Mn12 steel with another material. For this purpose, all of the samples were measured for Brinell hardness. The samples were then tested for wear resistance in a specially designed test stand. The test resided in shot penning the surface of the test samples within the shot stream with the defined parameters. The test stand used in the test ensured the shot penning parameter stability. The test samples underwent multiple tests in which shot penning occurred in reccurrent cycles. Three test limits were established for the present study: 60, 120 and 180 cycles. The wear resistance measure in this study was the decrease in the tested sample’s weight expressed in grams and calculated for a unit of the shot-penned surface. The obtained results confirmed the possibility of using ADI as a possible replacement of manganese steels in specific cases. Of the eight types of the samples tested, the two ADI samples exhibited abrasion resistance which was comparable to that of the reference sample, while one exhibited better resistance. What constitutes the optimal chemical composition and the corresponding optimal heat treatment for particular cases remains an issue for further research.
3
Content available remote The influence of hot-working conditions on a structure of high-manganese steel
EN
The high-manganese steels with the austenitic structure belong to a group of modern steels predicted to use in the automotive industry. The chemical composition of the steel containing 25% Mn, solution hardened by Si and Al was developed. Microadditions of Nb and Ti introduced into the steel creating stable nitrides and carbides should act by precipitation hardening and inhibit a grain growth of recrystallized austenite. The aim of the work was to determine the influence of various hot-working conditions on a structure of the investigated steel. The processes controlling work-hardening and removing strengthening after finishing the hot-working were identified. The preliminary upset forging by the use of eccentric press with a degree of deformation in a range of 20 to 60% and at temperatures of 850 and 1000 C was carried out. On the basis of determined conditions the multi-stage axial compression tests ensuring the finegrained austenite structure were performed.
PL
Stale wysokomanganowe o strukturze austenitycznej należą do grupy nowoczesnych stali przewidzianych do zastosowania w przemyśle motoryzacyjnym. Opracowano skład chemiczny stali zawierającej 25% Mn, umacnianej roztworowo przez Si i Al. Mikrododatki Nb i Ti wprowadzone do stali, tworząc stabilne azotki i węgliki powinny powodować umocnienie wydzieleniowe i hamować rozrost ziaren austenitu zrekrystalizowanego. Celem pracy było określenie wpływu zmiennych warunków obróbki plastycznej na gorąco na strukturę badanej stali. Zidentyfikowano procesy kontrolujące umocnienie odkształceniowe i usuwające umocnienie po zakończeniu obróbki plastycznej na gorąco. Przeprowadzono wstępne spęczanie w temperaturach 850 i 1000 C przy użyciu prasy mimośrodowej, stosując stopień gniotu w zakresie od 20 do 60%. Na podstawie wyznaczonych warunków przeprowadzono kilkustopniowe próby ściskania osiowosymetrycznego zapewniające uzyskanie drobnoziarnistej struktury austenitu.
4
Content available remote Hot-working behaviour of high-manganese austenitic steels
EN
Purpose: The work consisted in investigation of newly elaborated high-manganese austenitic steels with Nb and Ti microadditions in variable conditions of hot-working. Design/methodology/approach: Determination of processes controlling strain hardening was carried out in continuous compression test using Gleeble 3800 thermo-mechanical simulator. 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 10s -1 enabled determination of yield stress values and values of εmax deformations-corresponding to maximum flow stress. It was found that initiation of dynamic recrystallization requires true strain equal at least 0.29. Holding of steel after plastic deformation allowed determining the progress of recrystallization in the function of isothermal holding time. Determined half-times of recrystallization at 900oC after deformation with 25% of reduction are equal 32 and 17s for 27Mn-4Si-2Al-Nb-Ti and 26Mn-3Si-3Al-Nb-Ti steel, respectively. Several-stage compression tests with true strain of 0.29 permit to use dynamic recrystallization for shaping fine-grained microstructure of steel in the whole range of deformation temperature. Decreasing true strain to 0.23 limits the course of dynamic recrystallization to two first deformation cycles. In two final cycles of deformation, as well as in the whole range of hot-working realized with true strain of 0.19-dynamic recovery is the process controlling strain hardening. 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 steels with Nb and Ti microadditions were investigated.
5
Content available remote Statistical analysis of mechanical properties of sintered manganese steels
EN
The work discussed the development of statistical analysis as a reproducibility assistance method for evaluation of advanced Fe-3% Mn-0.6% C sintered steel for high performance structural parts. Factors contributing to the reliability and reproducibility of Mn structural steels include advanced metal matrix with consistent purity and concentration of chemical constituents, as well as mix homogeneity and processing uniformity. Matrix inhomogeneity was found to play an important role in these materials, with large variability in local microstructure being observed. In this paper the statistical dependence between properties and processing variables of PM manganese steels is presented. The investigations of sintered manganese steels were based on commercial powders: iron, grade NC 100.24 and graphite C-UF. As a manganese donor low-carbon ferromanganese powder was used. Sintering was carried out in hydrogen atmosphere at 1120°C and 1250°C. in Tables 1 and 2 mechanical properties of PM manganese steel were summarised. To characterise porosity of investigated materials the ECD (equivalent circular diameter) was used (Fig. 8 and 9). Microstructural constituents existed in examined sintered Mn steels are shown in Table 3. The typical microstructures of steels are presented on Figures 1 and 2. The results of statistical analysis (Fig. 3-6) show, there is a strong dependence of mechanical properties versus processing parameters.
PL
W artykule podjęto próbę analizy statystycznej służącej określeniu powtarzalności produkcji spiekanych, wysokowytrzymałych stali manganowych o zwartości 3% manganu i 0,6% węgla, przeznaczonych do wytwarzania elementów konstrukcyjnych (np. koła zębate). Do czynników odpowiedzialnych za niezawodność i powtarzalność wyrobów wykonanych ze stali manganowej zaliczyć można czystość chemiczną osnowy, a także jednorodność mieszanki oraz parametry procesu wytwarzania. Jak wykazały dotychczasowe badania, mala jednorodność osnowy, a przez to zmienna struktura tych materiałów, odgrywa znaczącą rolę podczas wytwarzania stali manganowych. Badania spiekanych stali manganowych oparto na komercyjnych proszkach: żelaza NC 100.24 oraz grafitu C-UF. Jako nośnika manganu użyto nisko węglowego proszku żelazomanganu. Proces spiekania prowadzono w dwóch temperaturach: 1120°C oraz 1250°C, w atmosferze wodoru. W tabelach 1 i 2 zaprezentowano własności mechaniczne badanych stali. Składniki strukturalne występujące w badanych stalach zestawiono w tabeli 3. Przykładowe mikrostruktury badanych stali pokazano na rysunkach 1 i 2. Do scharakteryzowania porowatości badanych materiałów wykorzystano rozkład średnic równoważnych porów (ECD) (rys. 8 i 9). Wyniki analizy statystycznej, które zaprezentowane zostały na rysunkach 3-6, wykazały, że istnieje silna zależność własności mechanicznych badanych stali od parametrów procesu wytwarzania.
EN
The TWIP effect (Twinning Induced Plasticity) is employed in steels with high manganese content to achieve elongation above 60 % and strength of more than 1,200 MPa. Chemical compositions of these steels are varied; with Mn content between 15 and 35 %, sometimes with 2 to 4 % Si or Al and the content of carbon of at least 0.5 to 1.0 wt %. The TWIP effect is based on inducing formation of mechanical twins by introducing strain into the material. Twinning is visible transformation of the crystal structure and the twin boundaries are strong barriers to dislocation gliding [1+3]. The TWIP effect is based on transformation of part of austenite with the face-centered cubic lattice (FCC) into 8 hexagonal martensite and finally into the a martensite with body-centred cubic lattice (BCC) [4]. The phase transformations are dependent on the stacking fault energy. In these steels, this value is about 20 mJ/m2 and strongly depends on alloying elements, mainly Si, Al or Nb [5, 6].
PL
Efekt TWIP (Umocnienie Wywołane Bliźniakówaniem Mechanicznym) stosuje się dla stali z wysoką zawartością manganu w celu osiągnięcia wydłużenia powyżej 60 % i wytrzymałości na rozciąganie powyżej 1200 MPa. Skład chemiczny tych stali jest zróżnicowany; zawartość Mn oscyluje na poziomie 15+35 %, czasami z dodatkiem 2+4 % Si lub Al, natomiast zawartość węgla powinna wynosić co najmniej 0,5+1 %. Efekt TWIP jest oparty na tworzeniu się mechanicznych bliźniaków podczas procesu odkształcania materiału, Bliźniaków anie jest widoczną przemianą struktury krystalicznej, a granice bliźniaków stanowią trwałą barierę dla przemieszczania się dyslokacji [1+3]. TWIP jest efektem przemiany części austenitu o sieci regularnej ściennie centrowanej (SCC), najpierw na e heksagonalny martenzyt, a w końcowej fazie na a martenzyt o sieci regularnej przestrzennie centrowanej (BCC) [4], Etapy tych przekształceń zależą od energii błędów ułożenia. Dla omawianych stali wartość ta wynosiła około 20 mJ/m2 i jest wyraźnie zależna od pierwiastków stopowych, zwłaszcza Si, Al czy Nb [5, 6J.
EN
Due to special morphology, AF microstructure makes possible to obtain a very favourable combination of mechanical properties (strength, ductility and toughness). The significant parameter is the deflection mechanism limiting cleavage crack propagation. Although the nucleation role of fine special non-metallic inclusions as inoculants controlling the austenite (A)-decomposition into ferrite has been described in great number of works, the comprehensive mechanism of these processes has not been developed. Due to large variety of non-metallic particles acting as inoculants in above considered transformation process, this solution is not facile. The nucleation potency of individual phases comprising complex inclusions has not been assessed so far. In the present contribution the investigation will be devoted to the finding of model being able to describe the nucleating behaviour of some complex inclusions based on manganese - silicate (MnO-SiO2) and on the nucleating effect of Mg-addition (MgO) to the basic chemical constitution resulting from deoxidization with Mn/Si/Ti. Among considered mechanism as the most perspective one could be held the formation of Mn-depleted zone being the nucleation site for intragranular A-decomposition into ferrite phase. It has been proposed this zone is formed around inclusion by the subsequent MnS nucleation on it. This process is accompanied with the subsequent Mn-diffusion running in the steel matrix to the MnS-nuclei. The following conclusions can be determined from the achieved results in investigated steel types. The nucleation potency of some inclusions complex represents a decisive initiation parameter in decomposition of A into AF. It has been established the higher density number of dispersed fine intragranular particles (0.5-2.0 µm) is very effective in the refinement of ferrite plates by AF nucleation. The non-metallic inclusions type participating in the considered nucleation process is determined by steel deoxidization. Precipitation of MnS on primary inclusions (investigated influence of Mn/Si and Mn/Si/Ti) has been analyzed. For both examples the same physical metallurgical characteristics leading to the formation of Mn-depleted zone and simultaneously realized MnS nucleation on applied non-metallic inclusions have been found. In case of AF nucleation on inclusions after Mg addition the mechanism of Mn-depleted zone has been also confirmed. The mechanism of AF formation in connection with Mn-depleted zone existence around the primary steel inclusions accompanied with MnS formation has been analyzed in detail. This complex mechanism can be considered as a very attractive model making possible to predict the AF nucleability in austenitic matrix.
PL
W artykule zaprezentowano stan wiedzy dotyczący wytwarzania stali manganowych. Jest on również pierwszą częścią cyklu artykułów dotyczących produkcji konstrukcyjnych spieków żelazo-mangan-węgiel. Autor zwraca w nim szczególną uwagę na zagadnienia teoretyczne związane z układami równowagi fazowej metal-Mn oraz metal-Mn-C, opisując również przemiany fazowe zachodzące w odlewanych, a także w spiekanych stalach manganowych.
EN
The paper presents state-of-the-art in the field of manganese steels fabrication. It is the first from a series of papers related to the production of constructional sinters iron-manganese-carbon. Particular attention was drawn to theoretical issues related to phase equilibrium in the metal-Mn and metal-Mn-C systems. Moreover, phase transformations taking place in manganese steels, cast and sintered, have been described.
9
Content available remote The structure and mechanical properties of sintered Fe-Mn-C parts
EN
Nickel and copper, and in some cases molybdenum, are the alloying elements which have traditionally been used in sintered steels. High performance of PM heavy duty structural parts from iron powders is reached mainly by alloying of nickel. The use of manganese in iron-base PM structural parts has been avoided because of high affinity of this element to oxygen. It makes difficult to sinter steels containing manganese, without oxidation, in industrial atmospheres. However, the powder metallurgy industry follows also possibilities in order to develop nickel-free sintered steels which render as high mechanical properties as diffusion alloyed nickel-containing sintered steels and further fulfil the requirements of health protection. In recent years manganese have been introduced as alloying element in iron based structural parts, on laboratory scale and also for pilot scale production. In this paper the factors that contribute to the structure and mechanical properties of sintered manganese steels are summarised. The paper shows the influence of processing parameters on the mechanical properties of Ni-free PM steels.
PL
Spiekane stale manganowe są od lat przedmiotem badań laboratoryjnych. Nikiel, miedź i niekiedy molibden są pierwiastkami stopowymi używanymi podczas produkcji spiekanych stali, w celu zapewnienia im wysokich własności wytrzymałościowych oraz znacznej odporności na ścieranie. Bardzo dobrym zamiennikiem dla drogiego, a zarazem szkodliwego dla zdrowia niklu jest mangan, którego obecność w stali powoduje zwiększenie odporności na ścieranie oraz przyczynia się do wzrostu hartowności stali. Jednak zastosowanie elementarnego proszku manganu przy produkcji konstrukcyjnych spieków żelazo-mangan-węgiel jest ograniczone z uwagi na jego wysokie powinowactwo do tlenu. Aby zapobiec łatwemu utlenianiu mangan najczęściej dodawany jest do mieszanki proszków w postaci żelazostopu, co jednak przyczynia się do pogorszenia zgęszczalności mieszanki. W celu ochrony przed utlenieniem wyprasek zawierajacych mangan możliwe jest również prowadzenie procesu spiekania w specjalnej zasypce lub w półhermetycznych łódkach. Zastosowanie odpowiednich warunków wytwarzania spiekanych stali manganowych pozwala obecnie na wykorzystanie tych materiałów do produkcji spiekanych elementów konstrukcyjnych o wysokich własnościach mechanicznych, przeznaczonych np. na koła zębate, znajdujące zastosowanie w elektronarzędziach.
10
Content available remote Mechanical properties of Fe-(3-4)%Mn-0.8%C PM steels
EN
The powder metallurgy route may allow sintered manganese steels to be made based on pure iron powder and ferromanganese powder with control over alloy microstructure. The factors that contribute to the mechanical properties of sintered Fe-(3-4)%Mn-0.8%C manganese steels, such as the basic powder grade, sintering temperature, sintering atmosphere dew point and cooling rate are summarised. The paper shows the influence of these parameters on the tensile strength, yield strength, transverse rupture strength, impact strength and hardness of the investigated steels. It is showed that tensile high strength level higher than those of many conventional steels can be obtained already in the as-sintered condition.
PL
W artykule przedstawiono wpływ parametrów wytwarzania na własności mechaniczne spiekanych konstrukcyjnych stali manganowych o zawartości manganu wynoszącej 3% mas. i 4%mas. oraz stałej zawartości 0,8%węgla. Powyższy skład spiekanej stali wybrano w oparciu o wyniki dotychczasowych badań prowadzonych zarówno w kraju jak i za granicą. Jako parametry wpływające w znaczny sposób na przebieg spiekania, a tym samym na własności spieków, wyodrębniono: rodzaj zastosowanych proszków żelaza i zelazomanganu, temperaturę spiekania, temperature punktu rosy atmosfery spiekania oraz szybkość chłodzenia matteriału po spiekaniu. Z przeprowadzonych prac i uzyskanych rezultatów badań wynika, że zmiany wymiarowe badanych spieków są funkcją nastepujacych parametrów wytwarzania: temperatury punktu rosy atmosfery spiekania, temperatury spiekania oraz szybkości chłodzenia po spiekaniu. Stwierdzono również, ze własności mechaniczne spiekanych stali manganowych w istotnym stopniu zależą od rodzaju zastosowanych proszków żelaza i żelazomanganu.
PL
Spiekane koła zębate o wysokich własnościach wytrzymałościowych, przeznaczone na elementy konstrukcyjne narzędzi sprzętu gospodarstwa domowego, muszą spełniać wysokie wymagania stawiane przez producentów tego typu urządzeń. W Zakładzie Metaloznawstwa i Metalurgii Proszków AGH szczególny nacisk położono na badania mikrostruktury i własności tanich, spiekanych kół zębatych wykonanych ze stali manganowej. Opracowana technologia produkcji tych kół została wprowadzona w pilotowej skali w Bułgarii i w Polsce. Wybór materiału wyjściowego oparty był na czterech podstawowych wymaganiach aplikacyjnych: odporności na obciążenia dynamiczne, twardości, wytrzymałości oraz zachowywaniu przez spieczony materiał małych odchyłek wymiarowych. W wyniku przeprowadzonych badań jako materiał wyjściowy wytypowano stal manganową o zawartości 2 % masowych i 3 % masowych manganu.
EN
High strength sintered gears for tools and domestic appliances should meet high requirements of equipment producers. Particular emphasis was laid at the University of Mining and Metallurgy on examination of microstructure and properties of cheap sintered gears made from manganese steel. Technology for the production of these gears has been developed and implemented in a pilot-scale in Bulgaria and Poland. The input material was chosen based on four main application requirements: resistance to dynamic loads, hardness, strength and dimensional stability. As a result of this investigation, manganese steel containing 2 mass. % and 3 mass. % Mn was chosen as an input material.
PL
Przedstawiony został wpływ punktu rosy atmosfery spiekania, temperatury spiekania, prędkości chłodzenia od temperatury spiekania oraz rodzaju zastosowanych proszków elementarnych jako czynników decydujących o strukturze spiekanych konstrukcyjnych stali manganowych Fe-3 % Mn-0,8 % C oraz Fe-4 % Mn-0,8 % C
EN
The powder metallurgy route may allow sintered manganese steels to be made based on pure iron and ferromanganese powders. The factors that contribute to the structure of sintered Fe-3 % Mn-0,8 % C and Fe-4 % Mn-0,8 % C manganese steel, such as the sintering atmosphere dew point, sintering temperature, cooling rate and powders grade are summarised.
PL
Na podstawie danych literaturowych przedstawiono przegląd badań nad własnościami spiekanych stali manganowych. Podano również wpływ dodatków stopowych, takich jak miedź, molibden, krzem na zmiany wymiarowe badanych spieków, gęstość, wytrzymałość na rozciąganie, granicę plastyczności, twardość i wydłużenie tych stali.
EN
Based on the review of papers the results of the investigations of sintered manganese steels are presented. The effect of additional alloying elements such as copper, molibdenium and silicon on dimensional changes, density, tensile strength, yield strength, hardness and elongation of such steels are also reported.
14
Content available remote Properties of Mo-alloyed sintered manganese steels.
EN
Sintered alloy steels are needed for mostly PM structural parts. Powder metallurgy techniques provide a means of fabricating high quality steel parts with tailored mechanical properties. It is now possible to produce sintered steel parts with properties equal to and even superior to those of parts made by more traditional routes. Challenges arise both with the material selection and component fabrication. This presentation outlines the processing for high performance structural application.
EN
The powder metallurgy route may allow sintered manganese steels to be made based on pure iron powder and ferromanganese powder with control over alloy microstructure. The factors that contribute to the mechanical properties of sintered Fe-3%Mn-0,8%C manganese steel, such as the sintering atmosphere, dew point, sintering temperature, cooling rate are summarized. The paper shows the influence of these parameters on the tensile strength, yield strength, transverse rupture strength, impact strength and hardness. It showed that tensile high strength level higher then those of many present sintered steels can be obtained already in the as-sintered condition.
EN
The present study has been undertaken in order to examine the kinetics of the isothermal transformation of the austenitic region at temperature range of 350-420 degrees centigrade in low carbon silicon manganese steel after annealing in two-phase region (A1-A2). Carefully designed control-cooling and isothermal bainite transformation allows to obtain a multiphase steel containing retained austenite (8-12%) susceptible to transformation - induced plasticity (TRIP effect). Mechanical properties and microstructural studies of steel after various stages of isothermal transformation were performed.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.