Wpływ niklu na strukturę i właściwości nowej generacji stali UFG-TRIP

• Autorzy: Gołaszewski A. , Kursa D. , Szawłowski J. , Świątnicki W.

Warianty tytułu

EN

The influence of nickel on the structure and the properties of a new generation of UFG-TRIP steel

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Opracowanie technologii zapewniających wysokie parametry wytrzymałościowe przy zachowaniu dobrych właściwości plastycznych pozwala na produkcję lżejszych wyrobów z wytrzymalszych materiałów, które znajdują zastosowanie m.in. w przemyśle motoryzacyjnym. Właściwości te otrzymano w stalach do ulepszania cieplnego 35CrSiMn5-5-4 i 30NiMnSiCr7-5-4-4, w których wytworzono ultradrobnoziarnistą, wielofazową mikrostrukturę typu TRIP (UFG-TRIP), składającą się z bainitu bezwęglikowego z austenitem szczątkowym w osnowie ferrytycznej. Na podstawie symulacji przemian fazowych i badań dylatometrycznych opracowano parametry obróbki cieplnej. Przeprowadzono badania mikrostrukturalne, twardości oraz udarności, które miały na celu określenie wpływu niklu na mikrostrukturę i właściwości stali po obróbce typu UFG-TRIP. Badania wykazały, iż obróbka tego typu prowadzi do silnego rozdrobnienia mikrostruktury w badanych stalach, a jednocześnie zapewnia wysoką twardość i udarność. Dodatek niklu do stali wpłynął na jej silniejsze rozdrobnienie, jednak udarności dla jednego z omawianych wariantów otrzymano wyższe dla stali bez niklu.

EN

The development of technologies that ensure high strength parameters while maintaining good plastic properties allows the production of lighter products from more durable materials that are applied, among others, in an automotive industry. These properties have been obtained in 35CrSiMn5-5-4 and 30NiMnSiCr7-5-4-4 grades of steel, dedicated to hardening and tempering type of heat treatment, in which an ultrafine, multi-phase microstructure (Ultra-Fine Grained-TRIP), consisting of carbide-free bainite with retained austenite in the ferritic matrix, has been formed. On the basis of the simulation of phase transformations and dilatometric tests the heat treatment parameters have been developed. Microstructural, hardness and impact strength tests have been carried out to determine the influence of nickel on the microstructure and the properties of steel after the UFG-TRIP treatment. The tests have revealed that this type of treatment leads to a strong microstructure refinement in the tested steels, while simultaneously providing high hardness and impact strength. The addition of nickel to steel will affect its stronger refinement, however, the impact strengths for one of the discussed variants have been higher for nickel-free steels.

Słowa kluczowe

PL

bainit bezwęglikowy; hartowanie z przemianą izotermiczną; wyżarzanie międzykrytyczne; efekt TRIP

EN

carbide-free bainite; isothermal hardening; intercritical annealing; TRIP effect

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Mechaniki Precyzyjnej
• Czasopismo: Inżynieria Powierzchni
• Rocznik: 2017
• Tom: nr 4
• Strony: 33--40
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Gołaszewski A.

• Politechnika Warszawska Wydział Inżynierii Materiałowej

autor

Kursa D.

• Politechnika Warszawska Wydział Inżynierii Materiałowej

autor

Szawłowski J.

• Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa

autor

Świątnicki W.

• Politechnika Warszawska Wydział Inżynierii Materiałowej

Bibliografia

• 1. Grajcar A.: Cechy materiału kompozytowego w odniesieniu do stali wielofazowych dla motoryzacji [w:] Polimery i kompozyty konstrukcyjne, Wróbel G. (red.), Logos Press 2011, s. 174–192.
• 2. Billur E., Altan T.: Three generations of advanced high-strength steels for automotive applications, Part III. „Stamping Journal” 2014, March/April.
• 3. Senkara J.: Współczesne stale karoseryjne dla przemysłu motoryzacyjnego i wytyczne technologiczne ich zgrzewania. „Przegląd Spawalnictwa” 2009, vol. 81, nr 11, s. 3–7.
• 4. Kokosza A., Pacyna J.: Formation of medium carbon trip steel microstructure during annealing in the intercritical temperature range. „Archives of Metallurgy and Materials” 2014, vol. 59, issue 3, p. 1017–1022.
• 5. Blicharski M.: Inżynieria materiałowa. Stal. WNT, Warszawa 2010, ISBN 978-83-204-3622-8.
• 6. De Cooman B.C.: Structure–properties relationship in TRIP steels containing carbide-free bainite. „Current Opinion in Solid State and Materials Science” 2004, vol. 8, issues 3–4, p. 285–303.
• 7. Gołaszewski A.: Nowa generacja stali ultradrobnoziarnistych z efektem TRIP. „Stal, Metale & Nowe Technologie” 2015, nr 7–8, s. 40–42.
• 8. Dobrzański L.A.: Metaloznawstwo. WNT, Warszawa 1996, ISBN: 83-204-2085-7.
• 9. Bhadeshia H.K.D.H.: Bainite in steels. Third edition. Maney Publishing, Wakefield (UK) 2015, ISBN: 978-1-909662-74-2.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).