Thermal range of cementite occurrence in hypereutectoid alloys with controlled C, Cr and Mn content

• Autorzy: Frocisz Ł. , Krawczyk J. , Kozieł T. , Górecki K. , Tokarski T. , Kopuściański M. , Matusiewicz P.

Identyfikatory

DOI

10.15199/28.2018.1.5

Warianty tytułu

PL

Zakres temperaturowy występowania stopowego cementytu w stalach nadeutektoidalnych z kontrolowaną zawartością C, Mn i Cr

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The hypereutectoid alloys are the commonly used for the tool manufacturing. The high carbon content prevent the high hardenability and presence of the secondary cementite precipitation in microstructure. High hardness of such materials provide the good wear resistance required for tool materials. New hypereutectoid alloys designed for the investigations of secondary cementite precipitations influence on wear resistance have been investigated. Materials were prepared by the use of the ArcMelter furnace. After the plastic deformation materials were annealed at 700°C by 12 h to homogenize the microstructure. After the annealing the calorymetry and dilatometry research were performed. The following research allow authors to state that the increase of the carbon content resulted in the change of ACCM temperature. To obtain the most similar properties of the matrix investigated materials were alloyed by the addition of Cr and Mn. It was confirmed by the same temperature range of the eutectoid transformation for each material. Additionally the influence of Mn and Cr on cementite dissolution process was observed.

PL

Stale nadeutektoidalne charakteryzują się dużą zawartością węgla przekraczającą wartość dla punktu eutektoidalnego. Skutkuje to obecnością w ich mikrostrukturze cementytu drugorzędowego wydzielonego z austenitu podczas chłodzenia. Cementyt ten w znaczący sposób zmienia właściwości mechaniczne materiału, przy czym same właściwości cementytu silnie zależą od składu chemicznego. Dodatki Mn i Cr w znaczący sposób zwiększają jego twardość i stabilność termiczną. Węglik ten, a zwłaszcza jego morfologia, wpływa również na mechanizm zużycia elementów ze stali nadeutektoidalnych. W pracy zaprezentowano analizę występowania cementytu stopowego podczas nagrzewania w nowo zaprojektowanych stalach nadeutektoidalnych z kontrolowaną, ściśle założoną różnicą w zawartości C, Mn i Cr.

Słowa kluczowe

EN

hypereutectoid alloys; secondary cementite; spheroidization; dilatometry; calorymetry

PL

stale nadeuetktoidalne; cementyt drugorzędowy; sferoidyzacja; dylatometria; kalorymetria

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 39, nr 1
• Strony: 29--33
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., fig., tab.

Twórcy

autor

Frocisz Ł.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Metal Engineering and Industrial Computer Science, Krakow

autor

Krawczyk J.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Metal Engineering and Industrial Computer Science, Krakow

autor

Kozieł T.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Metal Engineering and Industrial Computer Science, Krakow

autor

Górecki K.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Metal Engineering and Industrial Computer Science, Krakow

autor

Tokarski T.

• AGH University of Science and Technology Academic Centre for Materials and Nanotechnology, Krakow

autor

Kopuściański M.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Metal Engineering and Industrial Computer Science, Krakow

autor

Matusiewicz P.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Metal Engineering and Industrial Computer Science, Krakow

Bibliografia

• [1] Frocisz Ł., Krawczyk J., Madej M.: Effect of secondary carbides precipitated in widmanstatten shape on tribolofical properties of cast materials. Rudy i Metale Nieżelazne 60/7 (2015) 324÷329.
• [2] Krawczyk J.: Mechanizm zużycia tribologicznego w aspekcie zmian w warstwie wierzchniej roboczych walców hutniczych. Tribologia: tarcie i smarowanie 3 (2015) 65÷77.
• [3] Krawczyk J., Pacyna J.: Wpływ obróbki cieplnej na strukture i własności staliw stosowanych na walce hutnicze. Hutnik–Wiadomości Hutnicze 71/7 (2004) 370÷374.
• [4] Rożniata E., Pacyna J.: Effect of structure on mechanical properties of Cr–Ni–Mo steel. Archives of Metallurgy and Material Science 28/4 (2007) 224÷230.
• [5] Umemoto M., Liu Z. G., Masuyama K., Tsuchiya K.: Influence of alloy additions on prediction and properties of bulk cementite. Scripta Materialia 45 (2001) 391÷397.
• [6] Hallstedt B., Djurovic D., Appen J., Dronskowski R., Dick A., Kormann F., Hickel T., Neugebauer J.: Thermodynamic properties of cementite (Fe3C). CALPHAD: Comp. Caup. Pha. Dia. Term. 34 (2010) 129÷133.
• [7] Litasov K. D., Rashchenko S. V., Shmakov A. N., Palyanov Y. N, Sokol A. G.: Thermal expansion of iron carbides, Fe7C3 and Fe3C, at 297÷911 K determined by in situ X-ray diffraction. Journal of Alloys Compounds 628 (2015) 102÷106.
• [8] Change J., Ridley N.: Chromium partitioning during isothermal transformation of a eutectoid steel. Meterials Transactions A 12A (1981) 1205÷1213.
• [9] Ande C. K., Sluiter M. H. F.: First-principles prediction of partitioning of alloying elements between cementite and ferrite. Acta Materialia 58 (2010) 6276÷6281.
• [10] Benz R., Elliott J. F., Chipman J.: Thermodynamics of the carbides in the system Fe–Cr–C. Meterials Transactions 5 (1974) 2235÷2240.
• [11] Djurovic D., Hallstedt B., Appen J., Dronsokowski R.: Thermodynamic assessment of the Fe–Mn–C. CALPHAD: Comp. Caup. Pha. Dia. Term. 35 (2011) 479÷491.
• [12] Borgenstam A., Edmonds D., Hiller M.: Eutectoids with cementite as the major constituent in Fe–C–M alloys. Acta Materialia 103 (2016) 280÷289.
• [13] Zhang G. H., Chae Y. J., Kim K. H., Suh D. W.: Effect of Mn, Si and Cr addition on the dissolution and coarsening of pearlitic cementite during intercritical austenitization in Fe 1 mass % C alloy. Materials Characterization 81 (2013) 56÷67.
• [14] Coronado J. J., Rodriguez S. A.: Cementite characterization with chromium and vanadiom contents using indentation technique. Joururnal of Iron and Steel Research 22/4 (2015) 366÷370.
• [15] Luzginova N. V., Zhao L., Sietsma J.: The cementite spheroidization process in high-carbon steels with different chromium contents. Metallurgy and Materials Transaction A 39A (2008) 513÷521.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).