PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
2006 | Vol. 27, nr 4 | 812-816
Tytuł artykułu

Wpływ wanadu na własności mechaniczne stali o silnym tle innych pierwiastków stopowych

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma
Warianty tytułu
EN
The effect of vanadium on the mechanical properties of steels containing strong background of other alloying elements
Języki publikacji
PL
Abstrakty
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących ilościowego wpływu wanadu na własności mechaniczne stali o tzw. silnym tle innych pierwiastków stopowych. Badania wykonano na trzech stopach modelowych o specjalnie zaprojektowanym składzie chemicznym zawierającym zmienne stężenie wanadu od 0,12 do 0,76 % oraz zbliżone stężenie węgla w granicach 0,31-0,37% i pierwiastków stopowych ustalone na poziomie ok. 2 % Mn, 1,6 % Cr i 0,4 % Mo (tab. 1). Badania obejmowały ocenę zmian twardości z temperaturą odpuszczania stopów uprzednio austenityzowanych w temperaturach Ac3 (rys. 1) oraz takich temperaturach, w których całość węglików i węglikoazot-ków typu MC ulegała rozpuszczeniu w austenicie (rys. 2). W pracy określono także zmiany odporności na pękanie stopów z temperaturą odpuszczania metodą liniowo-sprężystej mechaniki pękania (przez pomiar współczynnika intensywności naprężeń KIc) oraz w próbie udarności (rys. 3 i 7). Wykazano, że wszystkie stopy zahartowane od temperatur Ac3 charakteryzuje mała skłonność do mięknięcia z temperaturą odpuszczania. Po ich zahartowaniu od temperatur, w których całość węglików i węglikoazotków typu MC ulegała rozpuszczeniu w austenicie występuje podczas odpuszczania efekt twardości wtórnej związany z niezależnym zarodkowaniem węglików typu MC. Ponadto stwierdzono, że wanad rozpuszczony w austenicie badanych stopów w zakresie 0,12-0,76 % ma zdecydowanie niekorzystny wpływ na ich odporność na pękanie, zwłaszcza w zakresie temperatur odpuszczania odpowiadających maksimum twardości wtórnej. Potwierdziły to dokonane w pracy obserwacje zmian charakteru przełomów z temperaturą odpuszczania próbek użytych do wyznaczenia współczynnika intensywności naprężeń KJc (rys. 4-6). Dlatego też z uwagi na odporność na pękanie wanad dodawany do stali powinno się raczej wykorzystywać do hamowania rozrostu ziarna austenitu za pomocą nierozpuszczonych węglików typu MC, a przy większych ilościach również silnie zwiększających odporność na ścieranie. Wprowadzony do roztworu powinien tylko wspomagać efekt twardości wtórnej, który mogą wywołać również inne pierwiastki stopowe, np. molibden lub wolfram. Wyniki badań uzyskane w niniejszej pracy z pewnością uzupełnią istniejące już programy komputerowe oraz bazy danych dotyczące ilościowego wpływu pierwiastków stopowych na własności stali.
EN
In this paper the effect of vanadium content on the mechanical properties of steels containing strong background of other alloying elements was described. Investigations were carried out on the three especially designed steels with different vanadium content (varied from 0.12 to 0.76 %) and similar carbon content (0.31-0.37 %). The content of the main alloying elements, such as: manganese, chromium and molybdenum was 2 %, 1.6 % and 0.4 %, respectively (Tab. 1). Hardness was measured as a function of a tempering temperature of the samples prior austenitized at the Ac3 temperature (Fig. 1) or at temperature of MC type carbides and nitrocarbides dissolution in austenite (Fig. 2). The effect of tempering temperature on the steels' toughness was also examined by linear elastic fracture mechanics (KIc test) and impact toughness (Fig. 3,7). The hardness of each alloy quenched from the Ac3 temperature show low sensitivity to the tempering temperature. When samples were quenched from the temperature of MC type carbides and nitrocarbides dissolution in austenite, the secondary hardening effect is observed and it is associated with independent nucleation of MC type carbides. Also it was proved that vanadium (0.12-0.76 %) dissolved in the austenite has strong, negative effect on the fracture toughness of the investigated alloys, especially after tempering at the temperature when maximum secondary hardening effect is observed. This negative effect was also confirmed by the changing of the character of fracture surface of the tempered samples used in KIc test (Fig. 4-6). Taking the fracture toughness into account, when vanadium is in a form of undissolved MC type carbides, it should rather be used in a steels as a grain-grown inhibitor or in a higher concentration as the element which strongly improve the resistance to wear. Vanadium dissolved in the austenite should only support the secondary hardening effect, which could be the effect of a presence of other alloying elements, such as molybdenum or tungsten. Obtained results are very useful and surely will complied the present software and d-bases deal with quantitative effect of elements on the steel's properties.
Wydawca

Rocznik
Strony
812-816
Opis fizyczny
Bibliogr. 14 poz., rys., tab.
Twórcy
autor
  • Dąbrowski, R. - Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej, Akademia Górniczo-Hutnicza, robertdab@op.pl
Bibliografia
  • [1] Pacyna J., Mazur A.: Scandinavian Journal of Metallurgy, nr 12, 1983, s. 22
  • [2] Pacyna J.: Metalurgia i Odlewnictwo, nr10, 1984, s. 173
  • [3] Pacyna J.: Rola węglików nierozpuszczonych w procesie pękania stali narzędziowych. IV Ogólnopolska Konferencja Naukowo-Techniczna „Materiały Narzędziowe”, prace CPT, t. 103, 1988, s. 9-15
  • [4] Pacyna J.: Wpływ wtrąceń niemetalicznych na ciągliwość stali narzędziowych. Materiały III Konferencji „Materiały narzędziowe”, Rydzyna 1986.
  • [5] Jędrzejewska-Strach A.: Wpływ manganu na kinetykę przemian fazowych, strukturę i własności stopów modelowych stali konstrukcyjnych, praca doktorska, AGH Kraków, 1995
  • [6] Strach M.: Struktura i własności stali krzemowych oceniane na podstawie badań stopów modelowych o różnym stężeniu krzemu i węgla, praca doktorska, AGH Kraków, 1995
  • [7] Dubiel M.: Przemiany fazowe w stopach modelowych z chromem imitujących osnowę zahartowanych stali konstrukcyjnych i nierdzewiejących, praca doktorska, AGH Kraków, 1996.
  • [8] Houdremont E.: Handbuch der Sonderstahlkunde, Springer-Verlag, Berlin/ Göttingen/Heidelberg M.B.H. Düsseldorf, 1956, s. 827
  • [9] Bain E. C., Paxton M. W.: Alloying Elements in Steel, American Society For Metals, Cleveland, 1961
  • [10] Golikow I., Goldstein M.I., Murzin I.I.: Metallurgija, Moskva, 1968
  • [11] Bungardt V. K.: Die Löslichkeit des Vanadinkarbids im Austenit, Archiv für das Eisenhüttenwesen, nr 27, 1956 r., s. 61÷ 66
  • [12] Adrian H.: Model termodynamiczny wydzielania węglikoazotków w stalach niskostopowych o podwyższonej wytrzymałości z zastosowaniem do badań hartowności. Rozprawy monografi e, nr 18, wyd. AGH, Kraków 1995
  • [13] Dąbrowski R.: Wpływ wanadu na strukturę i własności stopów modelowych stali ulepszanych cieplnie, praca doktorska, AGH Kraków, 2002
  • [14] Dobrzański L. A., Hajduczek E., Marciniak J., Nowosielski R.: Metaloznawstwo i obróbka cieplna materiałów narzędziowych. WNT, Warszawa 1990
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikatory
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BPL8-0002-0021
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.