The nitrogen content effect on carbonitride coagulation in 40Cr8 steel with micro-additions V and V + Al

• Autorzy: Głowacz E. , Adrian H , Osuch W.

Warianty tytułu

PL

Wpływ zawartości azotu na koagulację węglikoazotków w stali 40Cr8 z mikrododatkami V i V + Al

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The work examines the effect of nitrogen and micro-additions V and V+Al on the austenite grain size and the coagulation of carbonitride precipitates in 40Cr8 steel. The analyzed materials underwent heat treatment consisting in holding the material at 1200ºC for 1h, which was next exposed to furnace cooling down to 820ºC and maintained at this temperature for 20hrs, and subsequently quenched in water. With the application of electron microscopy, the microstructure and the formed carbonitride precipitates were examined. The SigmaScanPro software was used to perform the quantitative metallographic analysis of the precipitates. The study demonstrated that increase in the content of nitrogen inhibits the coagulation rate of carbonitrides, whereas aluminium favours the tendency for coagulation and efficiently inhibits the austenite grain growth.

PL

W pracy badano wpływ azotu i mikrododatków V, V+Al na wielkość ziarna austenitu oraz koagulacje wydzieleń węglikoazotku w stali 40Cr8. Próbki z badanych wytopów poddano obróbce cieplnej polegającej na wygrzewaniu przy temperaturze 1200ºC przez czas 1h, następnym chłodzeniem z piecem do temperatury 820ºC i wytrzymaniu przy tej temperaturze przez czas 20h oraz chłodzeniu w wodzie. Przy wykorzystaniu mikroskopii elektronowej badano mikrostrukturę oraz powstałe wydzielenia węglikoazotku. Za pomocą programu SigmaScan Pro przeprowadzono ilościową analizę metalograficzną wydzieleń. Badania wykazały, że wzrost zawartości azotu hamuje szybkość koagulacji węglikoazotku, podczas gdy aluminium sprzyja skłonności do koagulacji i skutecznie hamuje rozrost ziarn austenitu.

Słowa kluczowe

EN

coagulation; carbonitrides; HSLA steels

PL

koagulacja; węglikoazotki; stal HSLA

• 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: 2013
• Tom: Vol. 58, iss. 2
• Strony: 607--611
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Głowacz E.

• Department of Physical and Powder Metallurgy, Faculty of Metal Engineering and Industrial Computer Science, AGH University of Science and Technology, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Adrian H

• Department of Physical and Powder Metallurgy, Faculty of Metal Engineering and Industrial Computer Science, AGH University of Science and Technology, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Osuch W.

• Department of Physical and Powder Metallurgy, Faculty of Metal Engineering and Industrial Computer Science, AGH University of Science and Technology, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] C. S. Smith, Grains, Phases and Interfaces: An Interpretation of Microstructure, Trans. AIME 175, 15-31 (1948).
• [2] I. M. Lifschitz, V. Slyozov, The kinetics of precipitation from supersaturated solid solutions. J Phys. Chem. Solids 19, 35-50 (1961).
• [3] C. Wagner, Theorie der Alterung von Niederschlägen durch Umlosen (Ostwald-Reifung), Z. Elektrochemie 65, 581-591 (1961).
• [4] H. Adrian, F. B. Pickering, Effect of titanium additions on austenite grain growth kinetics of medium carbon V-Nb steels containing 0.008 - 0.018%N, Materials Science and Technology 7, 176-182 (1991).
• [5] H. Adrian, Thermodynamic model for precipitation of carbonitrides in high strength low alloy steels containing up to three microalloying elements with or without additions of aluminium, Materials Science and Technology 8, 406-420 (1992).
• [6] H. Adrian, Model termodynamiczny wydzielania węglikoazotków w stalach niskostopowych o podwyższonej wytrzymałości z zastosowaniem do badań; Rozprawy. Monografie Nr 18, Wydawnictwa AGH, Kraków 1995.
• [7] H. Adrian, Thermodynamic Calculations of Carbonitride Precipitation asa Guide for Alloy Design of Microalloyed Steels; Proceedings of the International Conference ”Microalloying’ 95”, ed. by M. Korchynsky, A. J. De Ardo, P. Repasi G. Tither, Pittsburgh, 285-307 (1995).
• [8] R. Staśko, Wpływ mikrododatków i azotu na hartowność stali średniowęglowej z 2% Cr. Ph D Thesis. AGH, Kraków (2007).
• [9] Sigma Scan Pro Automated Image Analysis Software, User’s Manual, Jandel Scientific Software (1995).
• [10] R. Stasko, H. Adrian, A. Adrian, Effect of Nitrogen and Vanadium on Austenite Grain Growth Kinetics of Low Alloy Steel, Materials Characterization 56, 340-347 (2006).
• [11] J. Krawczyk, H. Adrian, The kinetics of austenite grain growth in steel for wind power plant shafts, Archives of Metallurgy and Materials 55, 91-100 (2010).
• [12] H. Adrian, E. Głowacz, The effect of nitrogen and microalloying elements (Vand V+Al) on austenite grain growth of 40Cr8 steel, Archives of Metallurgy and Materials 55, 107-1116 (2010).
• [13] P. Skubisz, H. Adrian, J. Sińczak, Controlled cooling of drop forged microalloyed-steel automotive crankshaft, Archives of Metallurgy and Materials 56, 93-107 (2011).