Impact Strength of Austenitic and Ferritic-Austenitic Cr-Ni Stainless Cast Steel in -40 and +20°C Temperature

• Autorzy: Kalandyk B. , Zapała R. , Boroń Ł. , Solecka M.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amm-2014-0190

Warianty tytułu

PL

Udarność kwasoospornego staliwa Cr-Ni w temperaturze -40 i +20°C

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Studies described in this paper relate to common grades of cast corrosion resistant Cr-Ni steel with different matrix. The test materials were subjected to heat treatment, which consisted in the solution annealing at 1060°C followed by cooling in water. The conducted investigations, besides the microstructural characteristics of selected cast steel grades, included the evaluation of hardness, toughness (at a temperature of -40 and +20°C) and type of fracture obtained after breaking the specimens on a Charpy impact testing machine. Based on the results of the measured volume fraction of ferrite, it has been found that the content of this phase in cast austenitic steel is 1.9%, while in the two-phase ferritic-austenitic grades it ranges from 50 to 58%. It has been demonstrated that within the scope of conducted studies, the cast steel of an austenitic structure is characterised by higher impact strength than the two-phase ferritic-austenitic (F-A) grade. The changing appearance of the fractures of the specimens reflected the impact strength values obtained in the tested materials. Fractures of the cast austenitic Cr-Ni steel obtained in these studies were of a ductile character, while fractures of the cast ferritic-austenitic grade were mostly of a mixed character with the predominance of brittle phase and well visible cleavage planes.

PL

Zaprezentowane w artykule badania dotyczą popularnych gatunków kwasoodpornego staliwa Cr-Ni o różnej osnowie. Zastosowane do badań materiały poddano obróbce cieplnej (przesycanie w temperaturze 1060°C i chłodzenie w wodzie). Przeprowadzone badania oprócz charakterystyki mikrostruktury wybranych gatunków staliwa obejmowały ocenę twardości, udarności (w temperaturze -40 i +20°C) oraz charakteru przełomów uzyskanych w wyniku złamania próbek na młocie Charpie'go. Na podstawie uzyskanych wyników udziału objętościowego ferrytu stwierdzono, że w staliwie austenitycznym występuje 1.9% tej fazy, natomiast w dwóch staliwach ferrytyczno-austenitycznych (F-A) udział ferrytu mieścił się w przedziale 50÷58%. Wykazano, że staliwo o strukturze austenitycznej charakteryzuje się wyższą udarnością w porównaniu do dwufazowego staliwa ferrytyczno-austenitycznego (F-A). Zmiany jakie zaszły w charakterze przełomów próbek były odzwierciedleniem uzyskanych wyników udarności badanych materiałów. W zakresie przeprowadzonych badań przełomy austenitycznego staliwa Cr-Ni wykazują charakter ciągliwo-kruchy, a przełomy staliwa F-A są przeważnie przełomami o charakterze mieszanym z przewagą przełomu kruchego z widocznymi płaszczyznami łupliwości.

Słowa kluczowe

EN

stainless cast steel; microstructure; impact strength; fractographic examination

PL

staliwo nierdzewne; mikrostruktura; odporność na uderzenia; udarność

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 59, iss. 3
• Strony: 1103--1106
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kalandyk B.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Foundry Engineering, 23 Reymonta Str., 30-059 Kraków, Poland

autor

Zapała R.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Foundry Engineering, 23 Reymonta Str., 30-059 Kraków, Poland

autor

Boroń Ł.

• Foundry Research Institute, 73 Zakopiańska Str., 30-418 Kraków, Poland

autor

Solecka M.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Metals Engineering and Industrial Computer Science, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] CASTI Handbook of Stainless Steel and Nickel Alloys, Canada 2001.
• [2] N. R. Baddoo, Journal of Constructional Steel Research 64, 1199 (2008).
• [3] J. Charles, Structure and mechanical properties of duplex steels, Proc. Conf. on Duplex Stainless Steels’ 94, Glasgow, England 1994.
• [4] R. N. Gunn, Duplex stainless steels, Cambridge, England 1999.
• [5] B. Kalandyk, M. Starowicz, Archives of Foundry Engineering 9, 87 (2009).
• [6] J. Głownia, Castings from Alloyed Steel- Applications, Krakow 2002.
• [7] B. Kalandyk, Characteristics of microstructure and properties of castings made from ferritic- austenitic steel, Gliwice 2011.
• [8] Z. Stradomski, Microstructure in Problems of Abrasion-Resisting Cast Steels, Częstochowa 2010.
• [9] R. Dąbrowski, R. Dziurka, Archives of Metallurgy and Materials 56, 5 (2011).
• [10] W. D. Callister, Materials Science and Engineering 2003.
• [11] K. Chandra, R. Singhal, V. Kain, V. S. Raja, Materials Science and Enginnering A 527, 3904 (2010).
• [12] S. Li, Y. Wang, S. Li, H. Zhang, F. Xue, X. Wang, Materials and Design 50, 886 (2013).