Preparation of composite steel with using of hot rolling

• Autorzy: Kawulok Rostislav , Pasečný Daniel , Kawulok Petr , Rusz Stanislav , Opěla Petr , Schindler Ivo

Identyfikatory

DOI

10.32730/imz.2657-747.22.1.4

Warianty tytułu

PL

Przygotowywanie kompozytu stalowego metodą walcowania na gorąco

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper deals with the unconventional issue of composite steel preparation by hot rolling. Various production possibilities of multilayer composite from austenitic stainless steel AISI 304 and tool high carbon steel AISI D2 were investigated. Samples with 5, 15 and 45 layers were prepared. Optical microstructural analysis were subsequently performed on these samples with the focus on the details of joint and evaluation of the thicknesses of individual layers. In addition, hardness measurements were performed on the prepared samples, including its comparison with the individual steels used. It was confirmed that the hardness increased with increasing number of layers, however in this case, the difference between 15 and 45 layers was only 8 HBW. In addition it was found that the hardness of the prepared 45-layer packet without quenching was higher than that of the base (used) steels.

PL

Niniejszy artykuł poświęcono niekonwencjonalnemu zagadnieniu przygotowania kompozytu stalowego metodą walcowania na gorąco. Zbadano różne możliwości i metody wytwarzania wielowarstwowego kompozytu stalowego z austenitycznej stali nierdzewnej AISI 304 i wysokowęglowej stali narzędziowej AISI D2. W pracy opisano technologię przygotowania pakietów z tych stali złożonych z 5, 15 i 45 warstw. Następnie przeprowadzono na tych próbkach optyczne analizy mikrostrukturalne, skupiając się na szczegółach łączenia i ocenie grubości poszczególnych warstw. Ponadto na przygotowanych próbkach wykonano pomiary twardości, a wyniki porównano z poszczególnymi zastosowanymi stalami. Potwierdzono, że twardość wzrastała wraz ze wzrostem liczby warstw, jednak w przypadku różnicy między 15 a 45 warstwami różnica twardości to zaledwie 8 HBW. Ponadto stwierdzono, że twardość przygotowanego 45-warstwowego pakietu bez hartowania była wyższa niż (użytych) stali podstawowych.

Słowa kluczowe

EN

tool steel; stainless steel; composite steel; rolling; metallography; hardness test

PL

stal narzędziowa; stal nierdzewna; kompozyt stalowy; walcowanie; metalografia; badania twardości

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukaszewicz - Instytut Metalurgii Żelaza im. Stanisława Staszica
• Czasopismo: Journal of Metallic Materials
• Rocznik: 2022
• Tom: Vol. 74, no. 1
• Strony: 21--27
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kawulok Rostislav

• VŠB - Technical University of Ostrava, Faculty of Materials Science and Technology, 17. listopadu 2172/15, 708 00 Ostrava - Poruba, Czech Republic

• https://orcid.org/0000-0002-7772-0298

autor

Pasečný Daniel

• VŠB - Technical University of Ostrava, Faculty of Materials Science and Technology, Czech Republic

autor

Kawulok Petr

• VŠB - Technical University of Ostrava, Faculty of Materials Science and Technology, Czech Republic

• https://orcid.org/0000-0001-7941-5521

autor

Rusz Stanislav

• VŠB - Technical University of Ostrava, Faculty of Materials Science and Technology, Czech Republic

• https://orcid.org/0000-0002-7893-5880

autor

Opěla Petr

• VŠB - Technical University of Ostrava, Faculty of Materials Science and Technology, Czech Republic

• https://orcid.org/0000-0003-2220-1068

autor

Schindler Ivo

• VŠB - Technical University of Ostrava, Faculty of Materials Science and Technology, Czech Republic

• https://orcid.org/0000-0002-6996-986X

Bibliografia

• [1] G. Löbach. Damaszenerstahl Theorie und Praxis. Rosenheimer Straße 22, D-83043 Bad Aibling: Weiland Verlag GmbH, 2009. 173 p.
• [2] A.K. Radchenko, T.K. Gogaeva. Multilayer Steel Composite Prepared by Rolling. Powder Metallurgy and Metal Ceramics, 2003, 42, pp. 336-340.
• [3] T. Kubina, J. Nacházel. Mechanické vlastnosti laminárních kompozitních ocelových materiálů připravených válcováním za tepla. Kovárenství, 2015, 54, pp. 29-33.
• [4] J. Wadsworth, D.R. Lesuer. Ancient and modern laminated composites - From the Great Pyramid of Gizeh to Y2K. In: International Metallographic Society 1999 Conference. California, 14.03.2000.
• [5] J. Lau. Low-Strain Warm Pressing of Multilayer Composites Yields Layers with Longer-Range Protection from Crack Deflection. MRS Bulletin, 2001, 26 (2), pp. 89.
• [6] D.R. Lesuer, C.K. Syn, O.D. Sherby, J. Wadsworth, J.J. Lewandowski, W.H. Hunt. Mechanical behaviour of laminated metal composites. International Materials Reviews. 1996, 41 (5), pp. 169-197.
• [7] S. Rusz, I. Schindler, P. Kawulok, R. Kawulok, P. Opěla, V. Ševčák. Vybrané aplikační možnosti laboratorní polospojité válcovny tyčí. In: Možnosti studia deformačního chování materiálu a fyzikálních simulací procesů válcování na FMMI VŠB-TUO, Sborník přednášek z 81. pracovního semináře Společnosti Ocelové pásy. Ostrava, 2018, pp. 28-44.
• [8] A. Razaq, N. Mohammed, M.Z. Omar, S. Al-Zubaidi, K.S. Alhawari, M.A. Abdelgnei. Weldability and Joining Characteristics of AISI D2/AISI 304 Steels Using Semisolid Diffusion Joining. Solid State Phenomena, 2019, 285, pp. 115-120.
• [9] DIN EN 1.4301 Stainless Steel X5CrNi18-10 Material Equivalent, Properties, Chemical Composition. [Online] Available at: https://www.theworldmaterial.com/din-en-1-4301-materialx5crni18-10-stainless-steel/
• [10] Nástrojová ocel. [Online] Available at: http://toolsteel.cz/nastrojova-ocel/
• [11] DIN EN 1.2379 Steel X153CrMoV12 Material Equivalent, Datasheet, Properties. [Online] Available at: https://www.theworldmaterial.com/din-en-1-2379-steel-x153crmov12-material/
• [12] D. Pasečný. Preparation of composite steel, Diploma Thesis, VŠBTU Ostrava, 2021.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).