Struktura i własności spiekanej stali szybkotnącej HS6-5-2 formowanej wtryskowo

• Autorzy: Dobrzański L. A. , Matula G.

Warianty tytułu

EN

Structure and properties of sintered high speed-steel HS6-5-2 type formed by injection moulding

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Na podstawie porównania struktury i własności stali szybkotnących HS6-5-2 wytwarzanych metodą formowania wtryskowego proszku, formowania niskociśnieniowego, prasowania i spiekania oraz stali komercyjnych wytwarzanych metodą ASEA-STORA stwierdzono, że w strukturze wszystkich badanych stali szybkotnących w stanie spiekanym występują drobne węgliki równomiernie rozmieszczone w osnowie stali. Zastosowanie atmosfery zawierającej azot podczas spiekania, powoduje formowanie się drobnych, sferycznych węglikoazotków typu MX, trwałych w wysokiej temperaturze spiekania i austenityzowania. Wspólną zaletą stali formowanych wtryskowo oraz niskociśnieniowo jest szerszy zakres temperatury spiekania w stosunku do stali wytwarzanych przez tradycyjne prasowanie i spiekanie, dla których wynosi zaledwie 5 °C. Stale formowane niskociśnieniowo charakteryzują się najniższą temperaturą spiekania oraz najwyższą gęstością, wynikającą z wysokiego stężenia węgla pochodzącego z procesu degradacji lepiszcza. Dodatkowo wyższe stężenie węgla powoduje zwiększenie udziału austenitu szczątkowego i niższą twardość po hartowaniu i odpuszczaniu. Stal formowana wtryskowo w stanie obrobionym cieplnie osiąga twardość porównywalną do twardości stali komercyjnej typu ASP 23, wskazując na zasadność stosowania metody formowania wtryskowego proszku do wytwarzania stali szybkotnących. Formowanie wtryskowe proszku umożliwia wytwarzanie narzędzi na gotowo, tj. z pominięciem obróbki plastycznej i ubytkowej, koniecznej w przypadku stali typu ASP 23. Ponadto czas procesu degradacji i spiekania stali formowanych wtryskowo jest o ok. 10h krótszy niż stali formowanych niskociśnieniowo, co jest spowodowane zastosowaniem lepiszcza dwuskładnikowego.

EN

On the basis of comparison of structure and properties of high-speed steels HS6-5-2 manufactured by Powder Injection Moulding, Pressureless Forming, compacted and sintered andproduced by comercial ASEA-STORA method it has been shown that the structure of all examined high-speed steels in sintered state are small and spherical carbides uniformly distributed inferrite matrix. The use ofatmosphere with nitride during sintering process cause formation of the small and spherical carbonitrides MX type stable in high temperaturę of sintering and austenitizing in steel matrix. The common feature of steel formed by Powder Injection Moulding and Pressureless Forming is broaden range of sintering temperaturę in relation to steels produced by conventional compacting and sintering which equals only 5°C. Steels formed by Pressureless Forming are characterized by the lowest sintering temperature and the highest density resulting from high carbon content coming from thermal debinding process of a binder. Moreover, higher carbon concentration causes increase of the retained austenite portion and lower hardness after quenching and tempering. The steel formed by Powder Injection Moulding and heat treated obtain comparable hardness to hardness of commercial ASP 23 steel showing the reason of high speed steel manufacturing by Powder Injection Moulding. The Powder Injection Moulding makespossible production of final shape tools without plastic working and machining which is necessary in case of ASP 23 type steel. Moreover time of thermal debinding and sintering process of steels formed by Powder Injection Moulding is about 10 h shorter than steels formed by Pressureless Forming because two-component binder application.

Słowa kluczowe

PL

stal szybkotnąca; formowanie wtryskowe proszku; formowanie niskociśnieniowe; metalurgia proszków; degradacja termiczna; spiekanie

EN

high speed steels; powder injection moulding; pressureless forming; powder metallurgy; thermal debinding; sintering

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Hutnik, Wiadomości Hutnicze
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 72, nr 3
• Strony: 187--194
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Dobrzański L. A.

• Politechnika Śląska, Wydział Mechaniczny Technologiczny Instytut Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych, Zakład Technologii Procesów Materiałowych i Technik Komputerowych w Materiałoznawstwie ul. Konarskiego 18a, 44-100 Gliwice

autor

Matula G.

• Politechnika Śląska, Wydział Mechaniczny Technologiczny Instytut Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych, Zakład Technologii Procesów Materiałowych i Technik Komputerowych w Materiałoznawstwie ul. Konarskiego 18a, 44-100 Gliwice

Bibliografia

• 1. Dobrzański L. A., Hajduczek E., Marciniak J., Nowosielski R.: Metaloznawstwo i obróbka cieplna materiałów narzędziowych, WNT, Warszawa, (1990)
• 2. Wysiecki M.: Nowoczesne materiały narzędziowe, WNT, Warszawa, (1997)
• 3. Dobrzański L. A.: Podstawy nauki o materiałach i metaloznawstwo, WNT, Warszawa, 2002
• 4. Dobrzański L. A.: Metalowe Materiały Inżynierskie, WNT, Warszawa, 2004
• 5. German R. M., Bose A.: Injection Molding of Metals and Ceramics. MPIF, Princeton, NI, 1997
• 6. Romana P., Lyckfeldt O., Candela N., Torralba J.M.: Materials Science Forum, vol. 416-418, 2003 s. 369
• 7. Herranz G., Levenfeld B., Ydrez A., Torralba J.M.: Materials Science Forum vol. 426-432, 2003, 4361
• 8. VdrezA., LevenfeldB., Torralba J.M., Matula G.,. Dobrzański L.A.: Materials Science and Engineering, vol. A366,2004, s. 318
• 9. PN-EN 24492:1999, Proszki metaliczne z wyłączeniem proszków do wytwarzania węglików spiekanych. Określanie zmian wymiarowych związanych z prasowaniem i spiekaniem
• 10. Dobrzański L.A., Matula G., Ydrez A., Levenfeld B., Torralba J. M.: Journal of Materials Processing and Technology 157-158, 2004 s. 658-668