Mikrostruktura i właściwości mechaniczne blachy stalowej platerowanej wybuchowo tytanem

• Autorzy: Lalik S. , Niewielski G.

Warianty tytułu

EN

The microstructure and mechanical properties of vessel elements made of steel explosively cladded with titanium

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań blachy ze stali P265GH platerowanej tytanem technicznym Grade 1 poddanej obróbce cieplnej, tłoczeniu i zwijaniu. Badano wpływ parametrów obróbki cieplnej i stosowanej ochrony powierzchni plateru na mikrostrukturę i właściwości mechaniczne blachy. Na podstawie wyników badań określono parametry obróbki cieplnej krążków wyciętych z blach platerowanych, z których wykonano tłoczone na gorąco elipsoidalne dna przeznaczone na elementy zbiornika dla przemysłu chemicznego. Przedstawiono doświadczenia zebrane w trakcie realizacji opracowanej technologii tłoczenia na gorąco oraz wyniki badań metalograficznych i właściwości mechanicznych próbek pobranych z wykonanych elementów. Ponadto przedstawiono wyniki badań elementów rurowych wykonanych metodą zwijania na zimno z blach platerowanych tytanem. Na podstawie uzyskanych wyników badań wykazano przydatność opracowanych technologii obróbki cieplnej, tłoczenia den na gorąco oraz zwijania rur na zimno do wytwarzania elementów zbiorników z blach platerowanych tytanem pracujących w środowisku silnie korozyjnym. Na podstawie przeprowadzonych badań den oraz elementów rurowych wykonanych z blach stalowych platerowanych tytanem stwierdzono, że proces wyżarzania materiału do tłoczenia (800°C/40 min) oraz zwijania na zimno nie spowodował znaczących zmian w mikrostrukturze blachy stalowej ani plateru tytanowego (rys. 4÷8) oraz wpłynął na poprawę plastyczności blach. Procesy technologiczne tłoczenia na gorąco oraz zwijania na zimno nie spowodowały rozwarstwienia blachy platerowanej. Właściwości mechaniczne próbek wyciętych z dna tłoczonego oraz ze zwiniętego odcinka rury są wyższe od właściwości blachy P265GH, na którą nałożono plater tytanowy i spełniają wymagania stawiane przez konstruktorów.

EN

In the paper, the test results of grade P265GH steel plates cladded with Grade 1 CP titanium and subjected to heat treatment, hot forming and cold rolling were presented. The influence of the heat treatment parameters and the used clad surface protection on the microstructure and mechanical properties of the plates was investigated. Based on the test results, the heat treatment conditions for vessel elements, made of cladded plates destined for forming, in particular for hot forming of ellipsoidal heads were defined. Practical experience obtained during the realization of the elaborated hot forming technology, metallographic test results and mechanical properties of samples taken from the manufactured heads were presented. Additionally, the test results of cold rolled piping elements made of titanium cladded plates were shown. Based on the obtained test results, the suitability of the elaborated technology of heat treatment, hot forming of heads and cold rolling of pipes for usage in the manufacturing of vessel elements made of titanium cladded plates for working in highly corrosive environments were demonstrated. On the basis of the performed tests of the heads and pipe elements made of steel plates cladded with titanium, it was found that the annealing process of material for forming (800°C/40 min) and cold rolling did not cause significant changes in the microstructure either of the steel plate or of the titanium cladding (Fig. 4÷8) and induced an improvement in the plate plasticity. The technological processes of hot forming and cold rolling did not cause delamination of the cladded plate. The mechanical properties of specimens cut out of a formed head and rolled section of pipe was higher than the properties of the titanium cladded P265GH plate and meet the requirements specified by the constructors.

Słowa kluczowe

PL

tytan; platerowanie; przeróbka plastyczna

EN

titanium; cladded plates; forming

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 33, nr 4
• Strony: 303--306
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Lalik S.

• Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii, Politechnika Śląska

autor

Niewielski G.

• Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii, Politechnika Śląska

Bibliografia

• [1] Bylica A., Sieniawski J.: Tytan i jego stopy. PWN, Warszawa (1985).
• [2] Dobrzański L. A.: Materiały inżynierskie i projektowanie materiałowe. WNT, Warszawa (2006).
• [3] Banasik M., Szczok E.: Osiągnięcia i problemy w zakresie spawania tytanu i jego stopów. Cz. I. Tytan tworzywo stosowane na konstrukcje spawane. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa 6 (1996) 39÷47.
• [4] Melechow R., Tubielewicz K., Błaszczuk W.: Tytan i jego stopy: gatunki, właściwości, zastosowanie, technologia obróbki, degradacja. Wyd. Politechniki Częstochowskiej (2004).
• [5] Niinomi M., Williams J. C.: Properties and applications of Ti: Current status and future needs. Proc. of the 10th World Conf. on Titanium, Hamburg 2003. Willey-VCH Verlag GmbH&Co.KGaA, Weinheim (2004) 95÷110.
• [6] Gałka A., Szulc Z., Grajcar J.: Przykłady przemysłowych zastosowań technologii wybuchowego platerowania. Przegląd Spawalnictwa 8-10 (2002) 96÷100.
• [7] Harwig D. D. i wsp.: Oxygen equivalent effects on the mechanical properties of titanium welds. Welding Journal 11 (2000) 141÷148.
• [8] Praca zbiorowa pod red. prof. dr hab. inż. Jana Pilarczyka: Poradnik inżyniera „Spawalnictwo”, Tom 2. WNT (2005).
• [9] Ellis M. B. D., Gittos M. F.: Tungsten inert gas welding of titanium and its alloys. Welding & Metal Fabrication 1 (1995) 243÷248.