Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 47

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
EN
Purpose: The paper presents the results of investigations on the effect of 0.003% boron microaddition on the hardenability of new-developed HSLA-type steels. In order to prevent the binding of the boron microaddition with nitrogen in BN nitrides, Ti microaddition at concentrations of 0.033% and 0.028% was also added into the tested steels. Design/methodology/approach: Evaluation of hardenability of the investigated steels was carried out on the basis of the Jominy test and the analytical method, according to the ASTM 255-89 standard, taking into account the effect of the boron microaddition. Additionally, developed of the CCT-diagram of investigated steel. A DIL 805A/D dilatometer with a LVDT-type measuring head was used to carry out the dilatometric test. Findings: Microaddition of boron, introduced into steel in a concentration of 0.003% along with Ti microaddition shielding (in concentration of 0.033% in steel A and 0.028% in steel B), advantageously improves hardenability. This is reflected in calculated ideal critical diameter DIB, which is equal 163 mm for steel A and 155 mm for steel B. The form of curves of phase transformations of supercooled austenite is typical for steels with microaddition of boron, with similar chemical composition. Research limitations/implications: Due to similar chemical composition of investigated steels, the kinetics of phase transformations of austenite, supercooled under continuous cooling, was determined for steel B containing 0.28% C, 1.4% Mn, 0.3% Si, 0.26% Cr, 0.22% Mo and Nb, Ti, V and B microadditions at 0.027%, 0.028%, 0.019% and 0.003% respectively. Practical implications: Tested steels have high hardenability and show the full usability for production of forged parts with the method of thermomechanical treatment, i.e., hotdeformed in the temperature range adjusted to the type of microadditions added to steel, with direct quenching of forgings from finishing forging temperature. The results of the tests may be useful for developing the parameters of heat treatment and thermomechanical treatment of investigated steels. Originality/value: The hardenability of new-developed HSLA-type steels was determined.
2
Content available remote Obróbka cieplno-plastyczna blach grubych ze stali typu HSLA
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu obróbki cieplno-plastycznej na strukturę i własności mechaniczne stali typu HSLA przeznaczonej do produkcji blach spawalnych grubych. Parametry obróbki cieplno-plastycznej dobrano na podstawie badań kinetyki rekrystalizacji austenitu wyznaczonej w próbie wieloetapowego skręcania na gorąco z szybkością odkształcenia 3 s-1 i odkształceniem H = 0,2 w kolejnych etapach. Zastosowana obróbka cieplno-plastyczna pozwala na uzyskanie drobnoziarnistej struktury austenitu podczas odkształcenia plastycznego na gorąco oraz wytwarzanie blach uzyskujących korzystny zespół własności mechanicznych i gwarantowaną odporność na pękanie po kontrolowanym chłodzeniu z temperatury końca obróbki plastycznej.
EN
The paper presents the results of the research on the influence of thermomechanical treatment on the structure and the mechanical properties of the HSLA-type steel intended for the production of weldable heavy plates. The parameters of the thermomechanical treatment were selected based on the testing of the austenite recrystallization kinetics determined in the hot multistage torsion test at the deformation rate of 3 s-1 and with the deformation H = 0,2 at the consecutive stages. The applied thermomechanical treatment allows to obtain the fine- -grained microstructure of austenite during hot-working and to produce steel plates which get an advantageous set of mechanical properties and guaranteed crack resistance after controlled cooling from the plastic deformation finish temperature and successive tempering.
PL
W pracy zbadano wpływ parametrów obróbki plastycznej na gorąco na przebieg dynamicznych i statycznych procesów aktywowanych cieplnie w stali konstrukcyjnej typu HSLA (High Strength Low Alloy) zawierającej 0,17% C, 1,37% Mn oraz mikrododatki Nb, Ti, V o stężeniu – odpowiednio – 0,025%, 0,004% i 0,019%. Do wyznaczenia krzywych σ–ε oraz kinetyki rekrystalizacji austenitu odkształconego plastycznie wykorzystano symulator termomechaniczny Gleeble 3800. Próbki badano w zakresie temperatury od 900 do 1000°C z prędkością odkształcenia 3 s-1. Ujawniono strukturę austenitu pierwotnego próbek po dwuetapowym ściskaniu z wytrzymaniem izotermicznym przez czas od 0,2 do 120 s oraz wyznaczono energię aktywacji procesu odkształcenia plastycznego na gorąco badanej stali. Uzyskane wyniki badań pozwolą na opracowanie technologii blach grubych ze stali mikrostopowej typu HSLA metodą obróbki cieplno-plastycznej – walcowania ze sterowaną rekrystalizacją.
EN
The paper investigates the influence of hot-working parameters on the progression of thermally activated dynamic and static processes in HSLA (High Strength Low Alloy) constructional steel, containing 0.17% C, 1.37% Mn and microadditions of Nb, Ti, V in the amounts of 0.025 %, 0.004% and 0.019%, respectively. In order to determine the σ–ε curves and the kinetics of recrystallization of plastically deformed austenite, the Gleeble 3800 thermomechanical simulator was used. Specimens were tested in the temperature range from 900 to 1000°C, at the deformation rate of 3 s-1. Microstructure of primary austenite was revealed after two-stage compression of samples, with isothermal holding for the period of 0.2 to 120 s; the activation energy for hot working of the examined steel was determined. Obtained research results will allow to develop the technology of HSLA type microalloyed steel plates with the method of thermomechanical treatment – recrystallization controlled rolling.
4
Content available remote Obróbka cieplno-plastyczna odkuwek ze stali mikrostopowych
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu obróbki cieplno-plastycznej przez kucie na strukturę i własności mechaniczne nowo opracowanej stali mikrostopowej zawierającej: 0,31% C, 1,41% Mn, 0,033% Ti, 0,008% V i 0,003% B. Zastosowana obróbka cieplno- plastyczna pozwala na uzyskanie drobnoziarnistej struktury austenitu podczas odkształcenia plastycznego na gorąco oraz wytwarzanie odkuwek uzyskujących po kontrolowanym chłodzeniu z temperatury końca obróbki plastycznej i następnym wysokim odpuszczaniu korzystny zespół własności mechanicznych i gwarantowaną odporność na pękanie. Odkuwki wytworzone metodą obróbki cieplno-plastycznej poddane następnie odpuszczaniu w zakresie temperatury od 550 do 650°C wykazują: Rp0,2 – od 993 do 925 MPa, Rm – od 1061 do 978 MPa, oraz KV-40 – od 60 do 69 J.
EN
The paper presents the results of a study on the influence of thermomechanical treatment by forging on the microstructure and mechanical properties of a newly developed microalloyed steel containing 0.31% C, 1.41% Mn, 0.033% Ti, 0.008% V and 0.003% B. The applied thermomechanical treatment allows to obtain a fine- -grained microstructure of austenite during hot-working and to manufacture forged parts with an advantageous set of mechanical properties and guaranteed crack resistance after controlled cooling from the finish plastic deformation temperature and successive tempering. Forgings produced with the method of thermomechanical treatment, consecutively subjected to tempering in the temperature range 550-650°C, demonstrate the following values: YS0.2 – 993-925 MPa, UTS – 1061-978 MPa and KV-40 – 60-69 J.
PL
W wyniku szybkiego rozwoju techniki nastąpił wzrost wymagań, jakie stawiane są materiałom inżynierskim w zakresie wytrzymałości mechanicznych, oddziaływania korozyjno-erozyjnego, czy też odporności na wysoką temperaturę. Trwałość eksploatacyjna zależy od struktury, warstwy wierzchniej współpracujących ze sobą elementów we wszelkiego rodzaju maszynach, jak również elementów pozostających w kontakcie ze środowiskiem zewnętrznym. Właściwości te zależą nie tylko od możliwości przenoszenia obciążeń mechanicznych przez cały czynny przekrój elementu z zastosowanego materiału, lecz bardzo często także lub głównie od struktury i właściwości warstw wierzchnich. Ciągły rozwój materiałów, a także wykorzystanie technik inżynierii powierzchni, pozwala spełnić te warunki przez kształtowanie mikrostruktury, składu fazowego i chemicznego, stanu naprężeń własnych w warstwach wierzchnich obrabianych elementów, a więc kształtowanie ich właściwości użytkowych.
EN
The work presents research results of the influence of thermomechanical treatment via forging on microstructure and mechanical properties of newly elaborated microalloyed steel containing of 0.28% C, 1.41% Mn, 0.028% Ti, 0.027% Nb, 0.019% V and 0.003% B. The investigated steel is assigned to the production of forged elements for the automotive industry. Conditions of forging using the thermomechanical processing method were developed based on plastometric tests. Observations of the microstructures of thin foils were conducted using a TITAN80-300 FEI transmission electron microscope. The applied thermomechanical treatment allows to obtain a fine-grained microstructure of the austenite during hot-working and production of forged parts. These acquire advantageous mechanical properties and guaranteed crack resistance after controlled cooling from the end plastic deformation temperature and successive tempering. Forgings produced using the thermomechanical treatment method, consecutively subjected to tempering in a temperature range from 550 to 650°C, reveal values of YS0.2 which equal from 994 to 939 MPa, UTS from 1084 to 993 MPa, KV from 69 to 109 J, KV–40 from 55 to 83 J, and a hardness ranging from 360 to 310 HBW. The results obtained in this paper make it possible to develop an industrial technology of forgings with high mechanical properties and guaranteed crack resistance, and also at a decreased temperature, by using the thermomechanical treatment method.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań struktury i właściwości mechanicznych odkuwek ze stali z mikrododatkami Ti, Nb, V i B typu HSLA wytworzonej w kontrolowanym procesie obróbki cieplno-plastycznej, poddanej następnie wysokiemu odpuszczaniu.
7
Content available remote Przetapianie laserowe stali mikrostopowej typu HSLA
PL
W artykule przedstawiono badania dotyczące przetapiania wiązką laserową stali mikrostopowej typu HSLA – 28MnTiNbVB (Rm = 1060 MPa) o grubości 12 mm. Proces przetapiania został przeprowadzony przy zmiennej energii linowej przetapiania w zakresie od 0,6 do 2,6 kJ/cm. Przeprowadzone badania wykazały, że uzyskane przetopienia charakteryzują się poprawnym kształtem, jednak w ich objętości występują pęcherze gazowe, które mogą pojawić się w związku z bardzo dużymi szybkościami chłodzenia, co powoduje utrudnione wydzielania się gazów ze strefy przetopienia. Pęcherze te powstają w wyniku uwięzienia gazów rozpuszczonych w metalu bądź w wyniku odparowania pierwiastków stopowych. Przetopienia mają strukturę martenzytu listwowego o twardości dochodzącej do 600 HV10. Listwy martenzytu są mniejsze, a drobniejsze wydzielenia węglików są gęściej ułożone niż w materiale rodzimym. Uzyskane wyniki badań wskazują, że stal 28MnTiNbVB wykazuje ograniczoną spawalność w warunkach badania.
EN
In this article examinations of laser beam remelting of microalloyed HSLA steel grade – 28MnTiNbVB (Rm = 1600 MPa), 12 mm thick were presented. Remelting process was carried with variable linear energy in range from 0.6 to 2.6 kJ/cm. Carried examinations have shown that remelted zones have correct geometry, but include gas pores that could be caused by very high cooling rates resulting in hindering gas evacuation from remelted zone. This gas pores are caused by trapping gases dissolved in metal or vaporizing alloying elements. Remelted zone is martensitic with lath structure a hardness of up to 600 HV10. Laths are smaller additionally smaller precipitations are more tightly packed compared to parent material. Examination results show that steel 28MnTiNbVB exhibits limited weldability.
8
Content available remote Effects of Nb, Ti and V on recrystallization kinetics of austenite in HSLA steels
EN
The work presents research results of impact of Nb, Ti and V microadditions on recrystallization kinetics and microstructure of newly elaborated steels assigned for production of forged machine parts, using the method of thermomechanical treatment. The study was performed with the use of Gleeble 3800 simulator. In order to determine recrystallization kinetics of plastically deformed austenite, discontinuous compression tests of specimens were done with a given strain at the rate of 10 s–1, in a temperature range from 900 to 1100°C, with isothermal holding of samples between successive stages of deformation for 2 to 100 s. Recrystallization kinetics of plastically deformed austenite was described using the Johnson-Mehl-Avrami equation. Performed two-stages compression tests revealed that microadditions introduced into steel considerably influence the kinetics of static recrystallization. Determined time of total recrystallization of austenite, tR, in a temperature range from 1100°C to 900°C changes from 100 to 600 s and from 300 to 800 s — for the Ti–V steel and Ti–Nb–V steel, respectively. Executed hot compression tests will contribute to establishing conditions of forging with the method of thermomechanical treatment.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań oddziaływania mikrododatków Nb, Ti i V na kinetykę rekrystalizacji i strukturę nowo opracowanych stali typu HSLA przeznaczonych do wytwarzania kutych elementów maszyn metodą obróbki cieplno-plastycznej.
PL
W pracy dokonano oceny skuteczności oddziaływania mikrododatku boru na polepszenie hartowności drobnoziarnistych stali konstrukcyjnych typu HSLA, przeznaczonych do wytwarzania odkuwek metodą obróbki cieplno-plastycznej, poddawanych następnie wysokiemu odpuszczaniu. Przedmiotem badań były nowo opracowane stale mikrostopowe, do których oprócz B w stężeniu 0,003% wprowadzono mikrododatek Ti w stężeniu zapewniającym pełną osłonę dla boru przed wiązaniem się tego pierwiastka w azotki BN. Ocenę hartowności badanych stali przeprowadzono na podstawie próby Jominy’ego hartowania od czoła oraz metoda analityczna, według procedury zawartej w normie ASTM 255-89, pozwalającej na wyznaczenie idealnej średnicy krytycznej uwzględniającej oddziaływanie mikrododatku boru. Uzyskane wyniki wykazały, że nowo opracowane stale charakteryzują się wysoką hartownością i mogą być przydatne do wytwarzania odkuwek o stosunkowo dużych przekrojach.
EN
The effectiveness of boron microaddition impact on improving hardenability of fine-grained HSLA type constructional steels, assigned for production of forgings with the method of thermomechanical processing, subsequently subjected to the high-temperature tempering, has been evaluated in presented work. The subject of the research were newly developed microalloyed steels, to which, in addition to B at a concentra- tion of 0.003%, Ti microaddition has been introduced at a concentration assuring complete shielding for boron not to bond into BN nitrides. Evaluation of hardenability of the investigated steels was carried out on the basis of Jominy hardening test and the analytical method, accor- ding to the procedure included in ASTM 255-89 standard, which allows determination of the ideal critical diameter, taking into account the influence of boron microaddition. Obtained results revealed that newly elaborated steels are characterized with high hardenability and can be suitable for production of forgings with relatively large sections.
PL
Artykuł dotyczy możliwości optymalizacji parametrów procesu kucia metodą obróbki cieplno-plastycznej stali z mikrododatkami Ti i V oraz Ti, Nb i V za pomocą modelowania matematycznego naprężeń uplastyczniających otrzymanych z plastometrycznych prób ściskania na gorąco. Do opisu naprężenia uplastyczniającego wykorzystano model reologiczny zaproponowany przez C.M. Sellarsa. Na podstawie tego modelu przebieg eksperymentalnych i teoretycznych krzywych naprężenie-odkształcenie został zweryfikowany, stosując minimum funkcji celu, dla najdokładniejszego dopasowania analizowanych krzywych badanych stali. W procedurze identyfikacji naprężeń uplastyczniających wyznaczonych na podstawie próby osiowosymetrycznego ściskania na gorąco niezwykle przydatna okazała się metoda analizy odwrotnej. Uzyskane wyniki pozwalają na stwierdzenie, że przyjęty w pracy model reologiczny wraz z wyznaczonymi metodą analizy odwrotnej współczynnikami opisują w sposób zadowalający wartości naprężenia uplastyczniającego badanych stali.
EN
The article concerns the possibility to optimize the parameters of forging process with the method of thermo-mechanical treatment of steel with microadditions of Ti and V and Ti, Nb and V by means of mathematical modelling of yield stress obtained from conducted plastometric hot compression tests. To describe the yield stress, rheological model proposed by C.M. Sellars was used. Based on this model, the course of experimental and theoretical stress-strain curves has been verified using a minimum of goal function, for the most accurate matching of analyzed curves of investigated steels. In the procedure for identification of yield stresses, determined basing on axisymmetrical hot-compression test, the method of inverse analysis. Obtained results allow to conclude that assumed rheological model along with coefficients, determined with the method of inverse analysis, describe satisfactorily the values of yield stress steels of studied steels.
11
Content available remote Model carbonitride precipitation kinetics in Ti-microalloyed HSLA-type steel
EN
Purpose: The work presents the model of precipitation kinetics of M(C,N) carbonitride in microalloyed steel, containing microaddition of Ti, under conditions of isothermal holding in austenite. The model has been based on the classical theory of nucleation, proposed by Kampmann and Wagner. Design/methodology/approach: In order to analyse precipitation kinetics of Ti(C,N) carbonitride in steel, containing 0.31% C, 0.0043% of N and 0.033% Ti, after austenitizing at the temperature of 1150°C with successive isothermal holding at the temperature of 900°C for 600 s, the CarbNit_kinet computer program has been used. The following physical data have been used for calculations: solubility products of carbides and nitrides, density of carbides and nitrides, parameters of mutual interaction of elements present in austenite, parameters of crystalline structure of carbides and nitrides, energies of interfacial boundaries between the precipitation and the matrix and diffusion coefficients of elements included in carbonitrides in austenite and ferrite. Findings: The calculated results contain data concerning: distribution of particle’s radius, nucleation rate as a function of time, particle’s number within the volume unit as a function of time, chemical composition of the matrix as a function of time and the per cent volume of the particles as a function of time. For given conditions, nucleation of Ti(C,N) carbonitrides in the investigated steel starts after 1 s and is finished after approximately 10 s. Conducted analysis revealed that the coagulation process of precipitations, in which the quantity of precipitations decreases in unit volume, occurs after more than 200 s. Whereas, distinct changes in the content of Ti, C and N dissolved in austenite was observed after the time of 8 s, subsequent to which the process of increase of precipitations begins. Research limitations/implications: Presented model of kinetics enables the analysis of precipitation process of only simple M(C,N) type carbonitrides. Calculation results strongly depend on physical parameters of the model, and in particular, on energy of interfacial boundaries. Practical implications: With the use of applied model, it’s possible to evaluate the content of precipitations of carbonitrides and distribution of their size, calculated on the basis of chemical constitution of steel and parameters of the manufacturing process. Originality/value: The model enables to distinguish specific stages of the precipitation process: nucleation, growth and coagulation. Despite the simplifications, the model makes it possible to predict changes occurring in the precipitation kinetics caused by changes in chemical composition.
EN
Purpose: The article concerns the possibility to optimize the parameters of forging process with the method of thermo-mechanical treatment of steel with microadditions of Ti and V and Ti, Nb and V by means of mathematical modelling of yield stress obtained from conducted plastometric hot compression tests. Design/methodology/approach: To describe the yield stress, rheological model proposed by C.M. Sellars was used. Based on this model, the course of experimental and theoretical stressstrain curves has been verified using a minimum of goal function, for the most accurate matching of analyzed curves of investigated steels. Numerical calculations with the method of finite element method (FEM) were performed taking into consideration test results of compression of specimens in Gleeble 3800 simulator, in a temperature range of 900-1100°C and at the strain rate of 1-50 s-1. Findings: Rheological model assumed in the study, proposed by C.M. Sellars, describing the yield stress of investigated steels with microadditions as a function of strain, strain rate and temperature, proved to be the proper and effective tool for appropriate adjustment of the course of experimental and theoretical a-s flow curves, determined in plastometric hot compression tests. The best matching accuracy of analyzed curves was determined in the work by minimum value of the goal function, which represented simultaneously the best performance of applied inverse solution of finite element method. It has been found that the best matching accuracy of analyzed a-s curves was obtained for constructional steel containing 0.28% C and microadditions of Nb, Ti and V. Practical implications: Optymalization of yield stress values on the new-developed microalloyed steels by the use of mathematical modelling. Originality/value: Obtained results allow to conclude that assumed rheological model along with coefficients, determined with the method of inverse analysis, describe satisfactorily the values of yield stress steels of studied steels.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu odkształcenia plastycznego oraz warunków chłodzenia na mikrostrukturę i postać krzywych CTPc nowo opracowanej stali mikrostopowej. Wyznaczono krzywe przemian austenitu przechłodzonego nieodkształconego plastycznie (CTPc) oraz odkształconego plastycznie (OCTPc) stali mikrostopowej z Nb, Ti i V. Badania dylatometryczne przeprowadzono za pomocą dylatometru DIL 805A/D wyposażonego w głowicę pomiarową LVDT. Część próbek austenityzowano w temperaturze 885°C, a następnie chłodzono z tej temperatury z różnymi szybkościami od 234°C/s do 1°C/min. Natomiast w celu wyznaczenia wpływu odkształcenia plastycznego na postać krzywych CTPc próbki odkształcano w temperaturze 885°C oraz 1100°C, stosując 50% stopień gniotu, a następnie chłodzono z szybkością od 95°C/s do 1°C/min. Przeprowadzone badania wykazały, że stal ma temperaturę Ac3 = 843°C, Ac1 = 707°C oraz dość niską temperaturę Ms wynoszącą 370°C. Odkształcenie plastyczne stali w temperaturze 885°C przed rozpoczęciem przemian fazowych powoduje wyraźne przyspieszenie przemiany perlitycznej oraz słabe przesunięcie do krótszego czasu przemiany bainitycznej. Stwierdzono ponadto, że próbki odkształcone plastycznie w temperaturze 885°C przed ich kontrolowanym chłodzeniem wykazują większą twardość w porównaniu z próbkami nieodkształconymi plastycznie, chłodzonymi z tą samą szybkością. Opracowane krzywe przemian austenitu przechłodzonego badanej stali w pełni predysponują ją do wytwarzania odkuwek hartowanych bezpośrednio z temperatury końca kucia, a następnie poddawanych wysokiemu odpuszczaniu.
EN
The aim of the paper is to investigate the influence of plastic deformation and cooling conditions on the microstructure and shape of CCT-diagrams of newly-developed Nb-Ti-V microalloyed steel. The CCT-diagrams of undeformed and plastically-deformed supercooled austenite for Nb-Ti-V microalloyed steel were developed. A DIL 805A/D dilatometer with a LVDT-type measuring head was used to carry out the dilatometric test. A part of the specimens were austenitized at a temperature of 885°C and next cooled to ambient temperature at various rates from 234°C/s to 1°C/min. To investigate the influence of plastic deformation on the shape of CCT (Continuous Cooling Transformations) diagrams, another part of the specimens were 50% deformed at 885°C and 1100°C and cooled to ambient temperature at rate from 95°C/s to 1°C/min. The performed dilatometric research revealed that the steel is characterized by Ac3 = 843°C, Ac1 = 707°C and a relatively low Ms temperature equal to 370°C (Fig. 1). Plastic deformation of steel at the temperature of 885°C prior to the start of phase transformations results in distinct acceleration of pearlitic transformation and slight translation of bainitic transformation towards shorter times (Fig. 2). Additionally, it was found that samples plastically deformed at the temperature of 885°C prior to their controlled cooling demonstrated higher hardness values in respect to the hardness values of non-deformed samples cooled at the same rate. The developed curves of supercooled austenite transformations of the studied steel fully predispose it to the production of forgings quenched directly from the forging finish temperature and successively subjected to high temperature tempering.
PL
W artykule opisano modyfikację składu chemicznego wtrąceń niemetalicznych pierwiastkami ziem rzadkich w nowo opracowanych stalach mikrostopowych. Badane stale przeznaczone są do produkcji elementów kutych metodą obróbki cieplno-plastycznej. Wytopy wykonano w indukcyjnym piecu próżniowym, a modyfikację wtrąceń niemetalicznych przeprowadzono miszmetalem w ilości 2,0 g na 1 kg stali. Skład chemiczny i morfologię wtrąceń niemetalicznych modyfikowano dodatkami Ce, La i Nd. Stwierdzono, że stale cechuje duża czystość metalurgiczna związana z małym stężeniem siarki (0,004%), fosforu (od 0,006 do 0,008%) oraz tlenu (6 ppm). Dużej czystości metalurgicznej odpowiada mały udział powierzchniowy wtrąceń niemetalicznych, wynoszący około 0,077%. Zdecydowaną większość stanowią drobne, globularne wtrącenia tlenkowo-siarczkowe lub siarczkowe o średniej powierzchni przekroju 17 mm2.
EN
The modification of the chemical composition of non-metallic inclusions by rare-earth elements in the new-developed microalloyed steels has been discussed in the paper. The investigated steels are assigned for production of forged elements by thermo-mechanical treatment. The steels were melted in a vaccum induction furnace and modification of non-metallic inclusions was carried out by the michmetal in the amount of 2.0g per 1kg of steel. The chemical composition and morphology of non-metallic inclusions was modified by additions of Ce, La and Nd. It was found that using material charge of high purity and a realization of metallurgical process in vacuum conditions result in a low concentration of sulfur (0.004%), phosphorus (from 0.006 to 0.008%) and oxygen (6 ppm). The high metallurgical purity is confirmed by a small surface fraction of non-metallic inclusions averaging 0.077%. A large majority of non-metallic inclusions are fine, globular oxide-sulfide or sulfide particles with a mean cross-section of 17 μm2.
EN
The goal of the work was to describe the forging conditions of thermomechanical treatment for Ti-V and Ti-Nb-V microalloyed steels. Conditions of hot-working allowing to obtain both the desired microstructure and mechanical properties of forgings were selected taking into consideration: precipitation analysis of MX-type (M – Nb, Ti, V; X – N, C) interstitial phases in austenite; research on the influence of the austenitizing temperature on the g-phase grain size; investigation of the continuous compression of specimens; and examination of the kinetics of recrystallization of plastically deformed austenite. The precipitation analysis of MX-type interstitial phases in austenite was conducted on the basis of a simplified thermodynamic model for equilibrium conditions as proposed by Adrian, assuming that individual MX phases are soluble in austenite. The effect of the austenitizing temperature in a range from 900 to 1200°C on the prior austenite grain size was investigated to verify the precipitation analysis of MX-type phases. The work also presents the results of the effect of Nb, Ti and V microadditions on flow stress, recrystallization kinetics and microstructure. Plastometric tests were carried out using the Gleeble 3800 thermomechanical test simulator. The studies provide the basis for a proper design of the manufacturing process for thermomechanical treatment of forged machine parts obtained from high-strength microalloyed steels.
PL
Celem pracy było opracowanie warunków kucia metodą obróbki cieplno-plastycznej stali mikrostopowych typu Ti-V i Ti-Nb-V. Warunkiobróbki plastycznej na gorąco, zapewniające pożądaną mikrostrukturę i własności mechaniczne odkuwek, dobrano z uwzględnieniem: analizy wydzielania się w austenicie faz międzywęzłowych typu MX (M – Nb, Ti, V; X – N, C), badań wpływu temperatury austenityzowania na wielkość ziarn fazy g, badań ciągłego ściskania próbek oraz badań kinetyki rekrystalizacji austenitu odkształconego plastycznie. Analizę wydzielania faz międzywęzłowych typu MX w austenicie przeprowadzono na podstawie modelu zaproponowanego przez Adriana, zakładającego rozpuszczalność w warunkach równowagi termodynamicznej, indywidualnych faz MX w austenicie. Badania wpływu temperatury austenityzowania w zakresie od 900 do 1200°C na wielkość ziarn austenitu pierwotnego przeprowadzono w celu weryfikacji analizy wydzielania faz typu MX. Wpracyprzedstawiono także wyniki badań wpływu mikrododatków Nb, Ti i V na krzywe płynięcia, kinetykę rekrystalizacji i mikrostrukturę. Badania plastometryczne przeprowadzono przy użyciu symulatora termomechanicznego Gleeble 3800. Przeprowadzone badania stanowią podstawę prawidłowego projektowania procesu technologicznego obróbki cieplno-plastycznej kutych elementów maszyn o wysokiej wytrzymałości ze stali mikrostopowych.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu obróbki cieplno-plastycznej przez kucie na strukturę i własności mechaniczne stali mikrostopowej zawierającej 0,28% C, 1,41% Mn, 0,027% Nb, 0,028% Ti, 0,019% V i 0,003% B. Zastosowana obróbka cieplno-plastyczna pozwala na uzyskanie drobnoziarnistej struktury austenitu podczas odkształcenia plastycznego stali na gorąco oraz wytwarzanie wyrobów kutych uzyskujących po kontrolowanym chłodzeniu z temperatury końca obróbki plastycznej i następnym wysokim odpuszczaniu korzystny zespół własności mechanicznych i gwarantowaną odporność na pękanie. Odkuwki wytworzone metodą obróbki cieplno-plastycznej poddane następnie odpuszczaniu w zakresie temperatury od 550 do 650 °C wykazują: Rp0,2 od 994 do 939 MPa, Rm od 1084 do 993 MPa oraz KV-40 od 77 do 83 J.
EN
The work presents research results of the influence of thermo-mechanical treatment via forging on microstructure and mechanical properties of newly elaborated microalloyed steel containing of 0.28% C, 1.41% Mn, 0.028% Ti, 0.019% V and 0.003% B. Applied thermo-mechanical treatment allows obtaining fine-grained microstructure of austenite during hot-working and production of forged parts, which acquire advantageous set of mechanical properties and guaranteed crack resistance after controlled cooling from finishing plastic deformation temperature and successive tempering. Forgings produced with the method of thermo-mechanical treatment, consecutively subjected to tempering in the temperature range from 550 to 650 °C, reveal the values of YS0.2 equal from 994 to 939 MPa, UTS from 1084 to 993 MPa and KV -40 from 77 to 83 J.
EN
Purpose: Results of the effect of thermomechanical processing conditions on the microstructure, mechanical properties and crack resistance are included in the present work. Conditions of forging with the method of thermo-mechanical treatment were developed basing on the analysis of precipitation kinetics of MX interstitial phases in a solid solution, plastometric examinations and investigations of the kinetics of undercooled austenite phase transformations. Design/methodology/approach: Light microscopy and transmission electron microscopy techniques were used to reveal the microstructure of samples obtained as a result of the thermomechanical forging. Mechanical properties and hardness tests as well as resistance to cracking using Charpy V samples at room and lowered temperature were carried out. Findings: Applied thermo-mechanical treatment allows obtaining fine-grained microstructure of austenite during hot-working and production of forged parts, which acquire advantageous set of mechanical properties and guaranteed crack resistance after controlled cooling from finishing plastic deformation temperature and successive tempering. Forgings produced with the method of thermo-mechanical treatment, consecutively subjected to tempering in the temperature range from 550 to 650°C, reveal the values of YS0.2
EN
Purpose: The aim of the paper is to assess the tendency of alloying elements to macro- and microsegregation during hot-forging and successive thermomechanical rolling of medium-Mn Al-bearing steel sheets. Design/methodology/approach: The macro- and microsegregation of alloying elements was assessed by EDS and WDS measurements across the thickness of the roughly-forged flats and thermomechanically processed 3.3 mm sheets. The microstructure was revealed using combined methods of optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM). Morphological features of microstructural constituents were discussed with focusing on retained austenite. Findings: It was found that the final multiphase microstructure is mainly dependent on the Mn content and the effect of Nb microaddition is relatively low. The 3Mn steels possess very fine bainite-based microstructures whereas the steels containing 5% Mn are characterized by lath bainitic-martensitic microstructures. All the steels contain retained austenite as fine granules or layers located between bainitic ferrite laths. Some fraction of martensite-austenite (M-A) islands was also identified. The tendency of Mn and Al to macrosegregation was found after the initial hot-forging. It disappears after successive rough and thermomechanical rolling whereas thin martensite and martensite-austenite microbands as a result of Mn microsegregation locally occur. Research limitations/implications: Further investigations are required to quantify the local changes of chemical composition especially in formed microbands and X-ray quantitative phase analysis should be applied to assess a fraction of retained austenite. Practical implications: The knowledge of the macro- and microsegregation of alloying elements in advanced medium-Mn steels containing retained austenite can be useful in designing the thermomechanical rolling procedures of multiphase steel sheets. Originality/value: A problem of macro- and microsegregation of Mn and Al in advanced high strength steels, which belong to the third generation of automotive steels was discussed with concentrating on Mn and Nb microaddition effects.
EN
Purpose: The aim of the work is to determine an influence of the effectiveness of the modification of the chemical composition and morphology of non-metallic inclusions by rare earth elements in advanced high strength steels (AHSS) with increased Mn and Al contents. Design/methodology/approach: The effects of the modification of non-metallic inclusions were assessed in four thermomechanically rolled AHSS containing various Mn (3 and 5%) and Nb (0 and ~ 0.04%) concentration. The surface fraction, surface area and aspect ratio were determined at longitudinal sections of the sheets with a thickness of 3.3 mm. The chemical composition of particles was investigated using point analysis and mapping by means of EDS and WDS techniques. Findings: The refining treatment of a liquid steel has an important effect on the sulphur content in a steel, a surface fraction of non-metallic inclusions, their deformability during hot-rolling and morphology. On the other hand the addition of mischmetal does not affect an inclusion size. The chemical composition of particles is independent on the Mn content in a range investigated, i.e., from 3 to 5%. The steels with the addition of REE contain totally modified, fine oxysulfides of Ce, La and Nd whereas the steel not subjected to the refining treatment contains elongated MnS, complex MnS + AlN compounds and AlN particles decorated in the outside zone by MnS and Al2O. Practical implications: The knowledge of the stereological parameters of non-metallic inclusions and their morphology are of primary importance for the steelmaking and hot-working technologies of steel products. Originality/value: An effectiveness of the modification of the chemical composition and morphology of non-metallic inclusions by REE in advanced high-strength steels with increased Mn and Al contents is addressed in the current study.
20
EN
Purpose: The aim of the paper is to investigate the influence of plastic deformation and cooling conditions on a structure and a shape of CCT-diagrams of new-developed Nb-Ti-V microalloyed steel. Design/methodology/approach: The diagrams of undeformed and plastically-deformed supercooled austenite transformations for Nb-Ti-V microalloyed steel were determined. A part of the specimens were austenitized at a temperature of 885°C and next cooled to ambient temperature with a various rate from 234°C/s to 1°C/min. To investigate the influence of plastic deformation on a shape of CCT (Continuous Cooling Transformations) diagrams, another part of the specimens were 50% deformed at 885°C or 1100°C and cooled to ambient temperature with a rate from 95°C/s to 1°C/min. The DIL 805A/D dilatometer, with a LVDT-type measuring head, was used to carry out dilatometric test. Findings: Performed dilatometric research revealed that the steel is characterized with Ac3=843°C, Ac1=707°C and a relatively low Ms temperature equal 370°C. Plastic deformation of steel at the temperature of 885°C prior to the start of phase transformations results in distinct acceleration of pearlitic transformation and slight translation of bainitic transformation towards shorter times. Research limitations/implications: Elaborated curves of supercooled austenite transformations of studied steel fully predispose it to production of forgings quenched directly from forging finish temperature and successively subjected to high temperature tempering. Practical implications: The obtained CCT diagrams of supercooled plastically-deformed austenite transformations can be useful in determination of cooling condition of the thermo-mechanical processing for high strength forged machine parts obtained from microalloyed steels. Originality/value: The diagrams of the plastically-deformed supercooled austenite for a new-developed microalloyed steel were obtained.
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.