The Effect of Stepped Austempering on Phase Composition and Mechanical Properties of Nanostructured X37CrMoV5-1 Steel

• Autorzy: Marciniak S. , Skołek E. , Świątnicki W.

Identyfikatory

DOI

10.1515/amm-2015-0083

Warianty tytułu

PL

Wpływ stopniowego hartowania izotermicznego na skład fazowy oraz właściwości mechaniczne stali X37CrMoV5-1 o strukturze nanokrystalicznej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents the results of studies of X37CrMoV5-1 steel subjected to quenching processes with a one-step and a two-step isothermal annealing. The TEM observation revealed that steel after one-step treatment led is composed of carbide-free bainite with nanometric thickness of ferrite plates and of high volume fraction of retained austenite in form of thin layers or large blocks. In order to improve the strength parameters an attempt was made to reduce the austenite content by use of quenching with the two-step isothermal annealing. The temperature and time of each step were designed on the basis of dilatometric measurements. It was shown, that the two-step heat treatment led to increase of the bainitic ferrite content and resulted in improvement of steel's strength with no loss of steel ductility.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań stali X37CrMoV5-1 poddanej hartowaniu izotermicznemu jedno i dwu stopniowemu. Obserwacji TEM wykazały, że stal po jednostopniowym hartowaniu izotermicznym składa się z bainitu bezwęglikowego o nanometrycznej grubości płytek ferrytu poprzedzielanych cienkimi warstwami lub blokami austenitu. Wysoka plastyczność stali wynika z wysokiej zawartością fazy austenitycznej. W celu poprawy parametrów wytrzymałościowych postanowiono zmniejszyć ilość austenitu poprzez zastosowanie dwustopniowego hartowania izotermicznego. Parametry tego procesu zostały zaprojektowane na podstawie badań dylatometrycznych. Wykazano, że dwustopniowa obróbka cieplna prowadził do podwyższenia zawartości ferrytu bainitycznego i tym samym do poprawy wytrzymałości stali bez utraty plastyczności.

Słowa kluczowe

EN

heat treatment; austempering; steels; nanobainite; dilatometric test

PL

obróbka cieplna; hartowność; stale; nanobainit; badania dylatometryczne

• 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: 2015
• Tom: Vol. 60, iss. 1
• Strony: 517--521
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Marciniak S.

• Warsaw University of Technology, The Faculty of Materials Science and Engineering, 141 Wołoska Str., 02-507 Warsaw, Poland

autor

Skołek E.

• Warsaw University of Technology, The Faculty of Materials Science and Engineering, 141 Wołoska Str., 02-507 Warsaw, Poland

autor

Świątnicki W.

• Warsaw University of Technology, The Faculty of Materials Science and Engineering, 141 Wołoska Str., 02-507 Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] K. J. Kurzydłowski, M. Lewandowska (Eds), Nanomateriały inżynierskie konstrukcyjne i funkcjonalne, Warsaw 2010.
• [2] H. K. D. H. Bhadeshia, Proceedings A, Royal Society 466, UK (2010).
• [3] F. G. Cabalero, H. K. D. H. Bhadeshia, K. J. A. Mawela, D. G. Jones, P. Brown, Mater. Sci. Tech. 18, 279 (2002).
• [4] H. K. D. H. Bhadeshia, C. Garcia-Mateo, P. Brown, Bainite steel and methods of manufacture thereof, United States Application US20110126946 (2011).
• [5] W. Burian, J. Marcisz, B. Garbarz, L. Starczewski, Arch. Metall. Mater. 59, 1211 (2014).
• [6] C. Garcia-Mateo, F. G. Cabalero, T. Sourmail, M. Kuntzc, J. Cornide, V. Smanio, R. Elvira, Mater. Sci. Eng. A 549, 185 (2012).
• [7] M. N. Yoozbashi, S. Yazdani, T. S. Wang, Mater. Design 32, 3248 (2011).
• [8] A. Barbacki, E. Mikołajski, J. Mater. Process. Tech. 78, 18 (1998).
• [9] J. Pacyna, Steel Res. 58, 87 (1987).
• [10] A. Kokosza, J. Pacyna, Archives of Materials Science and En-gineering 31, 87 (2008).
• [11] L. Kucerova, H. Jirkova, B. Masek, Arch. Metall. Mater. 59, 1189 (2014).
• [12] http://www.nanostal.eu/
• [13] W. A. Świątnicki, K. Pobiedzińska, E. Skołek, A. Gołaszewski, Sz. Marciniak, Ł. Nadolny, J. Szawłowski, Mater. Eng. 6, 524 (2012).
• [14] H. K. D. H. Bhadeshia, Mater. Sci. Eng. A 481, 36 (2008).
• [15] C. Garcia-Mateo, F. G. Caballero, Mater. Trans. 46, 1839 (2005).
• [16] H. K. D. H. Bhadeshia, Bainite in Steels: Transformations, Microstructure and Properties, 2001.