Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 21

Liczba wyników
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  Hadfield cast steel
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
Przeprowadzono praktyczną weryfikację celowości wytapiania staliwa Hadfielda metodą odzyskowo- tlenową i argonowania ciekłej stali w kadzi o pojemności 10 ton. Stosując 50% lub 70% złomu obiegowego we wsadzie, wykazano, że końcowe stężenia tlenu i azotu wynoszą poniżej 50 i 350 ppm (odpowiednio). Zapewnia to eliminację nakłuć i mikroporowatości z ciężkich odlewów ze staliwa Hadfielda przez zmniejszenie stężenia azotu w odlewach do poziomu poniżej 400 ppm. Wprowadzenie wytopów odzyskowo- tienowych oraz złożonego odtleniania stali w kadzi i jej argonowania, prowadzi do znacznej obniżki kosztów produkcji odlewów. Wykazano, że w skali jednego roku (na podstawie 136 wytopów), całkowity efekt ekonomiczny przyniósł ponad 1,5 mln złotych oszczędności.
The plastic explosive Hardex-70, employed during the research work, has caused serious changes in microstructural and functional properties of Hadfield cast steel. A complex investigation has been carried out on this material concerning the mechanism of its strengthening by explosion energy. It has been found that the strengthening of Hadfield cast steel caused by a detonation wave of great energy and velocity is a result of multiple defects of various kinds introduced to the austenitic matrix. Quantitative measurements concerning the occurrence of main types of defects have enabled giving the hierarchical order to their contribution to the strengthening effect. The significant increase, of one or two orders, in density of uniformly distributed dislocations secures about 600-2700% increase in abrasive wear resistance.
Złom staliwa wysokostopowego jest często przetapiany w zasadowych piecach łukowych. Stosowana tu technologia przetapiania prowadzi do stopniowego powiększania w kąpieli stężeń wodoru i azotu, a po określonej liczbie przetopów w odlewach zaczynają się tworzyć wady pochodzenia gazowego. Tendencję taką wykazują przede wszystkim wysokochromowe stale na odlewy części turbin wodnych. Powiększaniu się stężeń obydwu wspomnianych gazów w przetapianym staliwie można przeciwdziałać, stosując krótkotrwałe lecz intensywne przedmuchiwanie kąpieli tlenem w celu utlenienia węgla. Metoda ta jest znana, jednak dla skutecznego jej stosowania (np. dla równoczesnego zminimalizowania strat chromu i manganu) konieczne jest teoretyczne i praktyczne zweryfikowanie warunków termodynamicznych i kinetycznych procesu przedmuchiwania tlenem kąpieli, otrzymanej ze złomu obiegowego staliwa. W niniejszym artykule uzupełniono wiedzę o sprawdzonych warunkach termodynamicznych i kinetycznych procesu przedmuchiwania tlenem kąpieli dwóch rodzajów stali wysokostopowej, otrzymywanej ze złomu obiegowego: stali chromowej o zawartości 13% Cr i 1% Ni, stosowanej na odlewy turbin wodnych i pomp oraz stali manganowej (Hadfielda) o zawartości 13% Mn i 1 ,3% C na odlewy odporne na zużycie ścierne połączone z wysokim ciśnieniem i obciążeniem dynamicznym. W obydwu przypadkach rozważania dotyczą odlewów średniej i dużej wielkości, o masie do ok. 5 t.
O właściwościach trybologicznych warstwy wierzchniej odlewów ze staliwa Hadfielda decyduje poziom naprężeń roboczych-zbyt niski nie gwarantuje wystarczającego umocnienia i znacznie skraca czas eksploatacji urządzeń. W artykule przedstawiono wyniki badań mikrostrukturalnych i trybologicznych związanych z wybuchowym umacnianiem staliwa Hadfielda. Umacnianiu poddano płyty staliwne, które po przesyceniu w wodzie z temperatury 1323 K poddano wielowariantowej obróbce detonacyjnej. Umacnianie przeprowadzono przez jedno-, dwu- lub trzykrotne zdetonowanie na powierzchni płyt, cienkich, o grubościach 2, 31ub 4 mm warstw plastycznego materiału wybuchowego HARDEX-70. Stwierdzono, że umocnienie staliwa Hadfielda w warunkach działania bardzo szybkiej fali detonacyjnej o dużej energii jest wynikiem silnego i złożonego z wielu elementów zdefektowania austenitycznej osnowy. Najsilniejsze zmiany substruktury w stosunku do stanu wyjściowego związane z gęstością, wielkością i rozkładem dyslokacji wywołują zmianę stanu naprężeń co przedstawiono w analizie opartej o założenia teorii sprężystości.
Dążenie do obniżki kosztów produkcji odlewów mobilizuje odlewników staliwa do poszukiwania sprawniejszych procesów topienia, a także doskonalenia technologii formowania. W procesach topienia zastosowanie wytopów odzyskowo-tlenowych w odlewni METALODLEW SA w Krakowie potwierdziło celowość dalszego doskonalenia tej technologii przynoszącej znaczne efekty ekonomiczne. Głównymi zaletami tej technologii, zainicjowanej przez prof. G. Kniaginina, jest możliwość przetapiania złomu własnego staliwa Hadfielda, zmniejszenie strat manganu, skrócenie czasu wytopu, a także obniżenie zawartości gazów w staliwie.
W artykule przedstawiono wyniki badań własności użytkowych staliwa Hadfielda poddanego wstępnemu umacnianiu metodą wybuchowa, która ze względów technicznych, organizacyjnych i ekonomicznych powinna stać się alternatywną obróbką powierzchniową stali wysokomanganowych. Umocnienie przeprowadzono na płytach staliwnych o grubości około 30 mm, które po przesyceniu w temperaturze 1323 K i chłodzeniu w wodzie, poddano wielowariantowej obróbce detonacyjnej. Umocnienie przeprowadzono przez jednokrotne, dwu- lub trzykrotne zdetonowanie na powierzchni płyt, cienkich - o grubościach 2, 3, lub 4 mm, warstw materiału wybuchowego. Wykorzystany w badaniach materiał wybuchowy Hardex-70, o szybkości detonacji około 7200 m/s i generowanym ciśnieniu rzędu 18 GPa wywołał około 60-90% wzrost twardości warstw przypowierzchniowych i około 6-27-krotny, w stosunku do stanu przesyconego, wzrost odporności na ścieranie. Stwierdzono również, że zastosowane parametry eksplozji nie doprowadziły do negatywnych, ubocznych efektów jak zdrowienie, pęknięcia czy zniszczenie umacnianego elementu.
W artykule przedstawiono założenia koncepcyjne modyfikacji składu chemicznego staliwa Hadfielda zwiększające jego odporność na ścieranie zarówno przy małym jak i dużym ciśnieniu. Wyniki badań struktury, zdolności do umocnienia przez zgniot oraz ścieralności klasycznego staliwa Hadfielda i zaprojektowanych jego odmian potwierdziły słuszność podstawowych założeń projektowych odnośnie do ich składu chemicznego. W próbie na zużycie staliwa 240G13V7L uzyskano w porównaniu z klasycznym staliwem 110G12L zwiększenie odporności na ścieranie zarówno przy małym (o kilkadziesiąt procent) jak i dużym ciśnieniu (kilkaset procent).
The results of abrasive wear tests carried out in an environment of SiC-water slurry on four grades of cast steel, i.e. carbon cast steel with microadditions of vanadium, low-alloy L70H2GNM cast steel, and high-alloy L120G13 cast steels, without and with microadditions of vanadium, were discussed. Tests were carried out on a Miller machine. A measure of the abrasive wear resistance was the loss of mass in specimens during 16 hour test cycle. It has been proved that the L120G13 cast steel is definitely less resistant to abrasive wear than its L70H2GNM counterpart. On the other hand, no distinct differences in the abrasive wear resistance were noticed between the L120G13 cast steel without vanadium, and the L120G13 cast steel and carbon cast steel, both with microadditions of vanadium.
Dobra plastyczność oraz duża odporność na zużycie podczas działania obciążeń dynamicznych to własności, które sprawiają, że odlewy ze staliwa wysokomanganowego są powszechnie stosowane do budowy elementów kruszarek, młynów bądź maszyn budowlanych. Ponieważ zazwyczaj są to odlewy grubościenne podczas ich krzepnięcia występuje silna segregacja takich pierwiastków jak: fosfor, węgiel, chrom i molibden. Połączenie segregacji pierwiastków węglikotwórczych z segregacją fosforu może prowadzić do kruchego pękania odlewów, nie tylko podczas ich pracy ale również już podczas procesu produkcji. Zbadano efekty segregacji w odlewach po przesycaniu o grubości ścianek 90 mm. Stwierdzono, że po odtlenianiu stali za pomocą aluminium w kadzi, oraz modyfikacji tytanem uzyskano zawartości tlenu na poziomie 50^-60 ppm, a zawartość azotu powyżej 270 ppm, w skrajnym przypadku nawet 500 ppm. W odlewach obserwowano dużo eutektyki fosforowej zarówno w środku jak i na brzegu odlewów. Obserwowano duże, ale nieliczne wydzielenia azotków oraz skupiska owalnych oraz wydłużonych drobnych wydzieleń. Na granicach ziaren występują nieliczne nierozpuszczone węgiiki (Fe-Mn-Cr)3C, możliwe do identyfikacji tylko przy dużych powiększeniach.
Odlewy ze staliwa Hadfielda, bardzo często narażone są na nagrzewanie w wyniku tarcia lub uderzeń. W takich warunkach może dochodzić do przemiany metastabilnego auastenitu i wydzielania cementytu stopowego. W artykule porównano stabilność mikrostruktury w podwyższonej temperaturze dwóch gatunków staliwa: 1 - o zawartości 11%Mn i 2 - o zawartości 19%Mn z dodatkiem chromu. Badania prowadzono w temperaturach 200-420°C w czasie 5 i 25 godzin, Wykazano, że klasyczne staliwo Hadfielda jest stabilne do temperatury maksymalnie 350°C, powyżej której, w mikrostrukturze pojawiają się iglaste wydzielenia cementytu stopowego. Natomiast staliwo Hadfielda z dodatkiem chromu, wykazuje stabilną mikrostrukturę do minimum 420°C.
The reasons which account for the formation of in service cracks in castings made from Hadfield steel were discussed. To explain the source of existence of the nuclei of brittle fractures, the properties of cast steel were examined within the range of solidification temperatures, remembering that feeding of this material is specially difficult, causing microporosity in hot spots. This creates conditions promoting the formation of microcracks which tend to propagate during service conditions involving high dynamic stresses, and explains why the cracks are mainly characterized by a brittle nature. The reason for crack formation in service are micro-porosities formed during casting solidification.
Przetapianie w elektrycznych piecach łukowych złomu obiegowego staliwa Hadfielda zawierającego 12-13 proc. manganu i 1,2-1,3 proc. węgla, prowadzi do stopniowego wzrostu zawartości gazów, zwłaszcza wodoru i azotu. Powoduje to ryzyko wystąpienia pęcherzy gazowych w odlewach. W celu opracowania technologii wytapiania stali Hadfielda w zasadowych elektrycznych piecach łukowych, zestawiono dane termodynamiczne dla tego procesu. Następnie przeprowadzono dwie serie wytopów (A i B), różniące się udziałem złomu obiegowego staliwa Hadfielda we wsadzie, a także różnymi parametrami wdmuchiwania tlenu i prowadzenia procesu świeżenia. Szczegółowa analiza tych wytopów pozwoliła określić ekonomicznie uzasadnioną technologię odzyskowego przetapiania staliwa Hadfielda. Pozwala ona na obniżenie strat manganu poniżej 1,5 proc., a przy tym ograniczenie zawartości azotu. Takie wartości tych parametrów pozwalają uzyskać odlewy bez pęcherzy gazowych.
Młotki kruszarek jako elementy pracujące w zmiennych warunkach eksploatacyjnych narażone są na zużycie szybkie zużywanie. Zachowują się one rozmaicie, zależnie od dostawy i dostawcy młotków, ale generalnie zaobserwowano, że niezależnie od źródła pochodzenia, przyśpieszona degradacja materiału młotków następuje po zużyciu zewnętrznej warstwy, która charakteryzuje się drobną i zwartą strukturą. Szczególnie szybka degradacja materiału młotków następuje, jeżeli odlewy mają wady wewnętrzne.
Crusher hammers are tools that operate under changeable service conditions and are susceptible to catastrophic failure. They demonstrate different behaviour, which depends on the delivery and the supplier. Generally, independently of the tool origin, the accelerated degradation of hammer material is observed to follow the wear of the external layer that is characterised by fine, compact structure. Particularly quick degradation of hammer material occurs if casts have internal defects.
The results of comparative studies of wear resistance of ADI versus high manganese Hadfield cast steel are presented. For evaluation of wear resistance three type of ADI were chosen. Two of them were of moderate strength ADI with 800 and 1000MPa tensile strength while the third was 1400MPa tensile strength ADI. The specimens were cut from ADI test YII type casting poured and heat treated in Institute of Foundry in Krakow. The pin on disc method was used for wear resistance experiment. The specimens had a shape of 40mm long rod with diameter 6mm. The load and speed were 100N and 0,54m/s respectively. It was concluded that the wear resistance of ADI is comparable with high manganese cast steel and in case of low tensile grade ADI and is even better for high strength ADI than Hadfield steel.
W artykule przeanalizowano przyczyny powstawania pęknięć eksploatacyjnych w odlewach ze staliwa Hadfielda. Aby wyjaśnić istnienie zarodków kruchego pękania, zbadano właściwości staliwa w zakresie temperatury krzepnięcia. Stwierdzono, że zasilanie odlewu staliwnego jest szczególnie trudne, że w węzłach cieplnych tworzą się obszary mikroporowatości. Sprzyja to propagacji mikropęknięć w warunkach dużych dynamicznych naprężeń i pozwala wyjaśnić, dlaczego pęknięcia eksploatacyjne mają głównie charakter kruchy.
Przeprowadzono odzyskowo-tlenowe wytopy stali Hadfielda o zmiennej ilości złomu obiegowego we wsadzie. Szybkość utleniania manganu kontrolowano poprzez dobór temperatury początku świeżenia, w stosunku do równowagowej temperatury reakcji redukcji MnO za pomocą węgla. Stwierdzono, że w zakresie temperatury 1580-1590°C szybkość utleniania manganu wynosi 14,0-16,0%/h, a w temperaturze 1680°C-1,80%/h. Szybkość utleniania węgla wynosi odpowiednio 0,38 i 1,68%C/h. Stwierdzono, że w tych warunkach nie występuje, praktycznie, utlenianie chromu i fosforu.
W referacie przedstawiono wyniki badań tribologicznych staliwa Hadfielda poddanego zabiegom umacniania wybuchowego. Materiał do badań stanowiły płyty ze staliwa L120G13 o grubości 30 mm, umacniane 1, 2 lub trzykrotnie plastycznym materiałem wybuchowym Hardex-70 o grubości 2, 3 i 4 mm, detonowanym bezpośrednio na powierzchni prób i generującym ciśnienie ~18 GPa w czasach 0.28, 0.42, 0.56 ms w zależności od grubości materiału wybuchowego. Pomiary twardości wskazują na 60-90% wzrost w stosunku do stanu przesyconego. Ocenę odporności na ścieranie przeprowadzono na testerze T-05 pracującym w układzie "rolka-klocek", w warunkach tarcia suchego metal-metal, przy obciążeniu 50N. W zależności od wariantu umocnienia, wzrost odporności na zużycie ścierne jest od 6 do 15 razy większy niż stanu przesyconego. Pomiar geometrii śladu tarcia pozwolił określić rzeczywiste naciski występujące na styku próbka-rolka, które mimo że są o około dwa rzędy większe niż naciski występujące w niektórych elementach tradycyjnie wykonywanych ze staliwa Hadfielda, nie wykazują widocznego umocnienia.
W referacie przedstawiono wyniki badań tribologicznych staliwa Hadfielda poddanego zabiegom umacniania wybuchowego, a następnie starzonego w temperaturach 150 i 410 stopni Celsjusza. Materiał do badań stanowiły płyty staliwne o grubości 30 mm umacniane cienkowarstwowymi ładunkami materiału HARDEX-70 o prędkości detonacji 7200 m/s. Umocnienie przeprowadzono przez zdetonowanie bezpośrednio na powierzchni płyt jedno, dwu lub trzykrotnie materiału o grubości 3 mm. Dokonane pomiary twardości wskazują na 72-78% wzrost w stosunku do stanu przesyconego. Ocenę odporności na ścieranie przeprowadzono na testerze T-05 pracującym w układzie 'rolka-klocek' przy obciążeniu 50 N. Wyniki badań potwierdzają bardzo wysoką efektywność zabiegu umacniania, które w zależności od krotności eksplozji są 7-15 razy wyższe niż dla stanu wyjściowego (przesyconego). Ze względu na dyslokacyjny charakter mechanizmu umocnienia, zabiegi starzenia przeprowadzone w 150 stopniach Celsjusza/794 h i 410 stopniach Celsjusza/286h wywołują bardzo silne obniżenie własności tribologicznych staliwa, które są odpowiednio 4 i 12-krotnie niższe od wartości stanu umocnionego wybuchem.
W artykule przedstawiono wyniki badań wybranych elementów substruktury związanych z wybuchowym umacnianiem staliwa Hadfielda w warunkach obróbki energią detonacji. Umocnienie przeprowadzono na płytach staliwnych o grubości około 30 mm, które po przesyceniu w wodzie z temperatury 1323 K poddano wielowariantowej obróbce detonacyjnej. Umocnienie przeprowadzono przez jednokrotne, dwu- lub trzykrotne zdetonowanie na powierzchni płyt, cienkich- o grubościach 2, 3, lub 4 mm warstw materiału wybuchowego. Stwierdzono, że umocnienie staliwa Hadfielda w warunkach działania bardzo szybkiej, o dużej energii fali detonacyjnej jest wynikiem silnego i złożonego z wielu elementów, zdefektowania austenitycznej osnowy. Składnikami substruktury, które w stosunku do wyjściwego stanu przesyconego uległy najsilniejszym zmianom są gęstość, wielkość, rozkład dyslokacji, silne zaburzenie sekwencji ułożenia płaszczyzn atomowych, przejawiające się obecnością licznych błędów ułożenia, redystrybucja atomów węgla w otoczeniu atomów żelaza, obecność mikrobliźniaków odkształcenia. Badania ilościowe występowania podstawowych elementów tego zdefektowania, umożliwiły hierarchizację ich wkładu w umocnienie.
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.