Microstructure and Properties of Surface Layer of Carburized 38CrAlMo6-10 Steel Subjected to Nanostructurization by a Heat Treatment Process

• Autorzy: Wasiluk K. , Skołek E. , Świątnicki W.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amm-2014-0285

Warianty tytułu

PL

Struktura i właściwości warstwy nawęglanej na stali 38CrAlMo6-10 po procesie nanostrukturyzacji w warunkach obróbki cieplnej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the study was to produce and characterize a nanobainitic microstructure in surface layers of carburized 38CrAlMo6-10 structural steel. Steel contained 1.% Al and 0.3% Si - elements hindering the cementite precipitation, which was considered to be adequate for obtaining a carbide free bainite. Steel samples were subjected to two different vacuum carburizing processes in order to obtain two different contents of carbon in surface layer. To produce a nanobainitic microstructure a heat treatment consisting of austempering at temperature slightly higher than the martensite start temperature (Ms) of the layer was applied after each carburization process. It was found, that the obtained microstructure of carburized layer depends strongly on carbon content. In steel with surface layer containing lower carbon content a nanobainitic microstructure with carbon-enriched residual austenite was formed. In case of surface layer containing higher carbon content the ultra-fine grained lower bainite was obtained.

PL

Celem pracy było wytworzenie w nawęglonej warstwie wierzchniej stali 38CrAlMo6-10 mikrostruktury nanobainitu. Stal ta zawiera dodatek 1,31% Al+Si - pierwiastków hamujących wydzielanie węglików, który został uznany za wystarczający by umożliwić powstanie nanobainitu. Próbki poddano dwóm procesom nawęglania do dwóch różnych zawartości węgla w warstwie wierzchniej. Zastosowana obróbka cieplna nanobainityzacji obejmowała hartowanie izotermiczne w temperaturach nieco wyższych niż Ms warstwy. Uzyskane wyniki pozwalają stwierdzić, że mikrostruktura warstwy wierzchniej po bainityzacji zależy silnie od zawartości węgla. W przypadku jednej warstwy uzyskano nanometrycznej wielkości listwy bainitu z filmem wzbogaconego w węgiel austenitu resztkowego, w drugiej mikrostrukturę ultra drobnoziarnistego bainitu dolnego.

Słowa kluczowe

EN

carburization; austempering; low-temperature bainite; nanobainite

PL

nawęglanie; hartowanie; bainit niskotemperaturowy; nanobainit

• 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: 2014
• Tom: Vol. 59, iss. 4
• Strony: 1685--1690
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wasiluk K.

• Warsaw University of Technology, Faculty of Materials Science and Engineering, Poland

autor

Skołek E.

• Warsaw University of Technology, Faculty of Materials Science and Engineering, Poland

autor

Świątnicki W.

• Warsaw University of Technology, Faculty of Materials Science and Engineering, Poland

Bibliografia

• [1] F. G. Caballero, H. K. D. H. Badeshia, K. J. A.Mawella, Mat. Sci. Tech. 18, 279-284 (2002).
• [2] C. Garcia-Mateo, F. G. Caballero, H. K. D. H. Badeshia, ISIJ Int. 43, 1821-1825 (2003).
• [3] C. Garcia-Mateo, F. G.Caballero, H. K. D. H. Badeshia, ISIJ Int. 43, 1238-1243 (2003).
• [4] H. K. Dharamshi, H. K. D. H. Badeshia, C. Garcia-Mateo, P. Brown, Bainite Steel and Methods of Manufacture Thereof, Patent Application Publication, No US 2011/0126946 A1 (2011).
• [5] W. A. Swiatnicki, K. Pobiedzinska, E. Skołek, A. Gołaszewski, S. Marciniak, Ł. Nadolny, J. Szawłowski, Materials Engineering (Inzynieria Materiałowa) 6, 524-529 (2012).
• [6] F. G. Caballero, H. K. D. H. Badeshia, Curr. Opin. Solid St. M. 8, 251-257 (2004).
• [7] F. C. Zhang, T. S. Wang, P. Zhang, C. L. Zheng, Scripta Mater. 59, 294-296 (2008).
• [8] P. Zhang, F. C. Zhang, T. S. Wang, Appl. Surf. Sci. 257, 7609-7614 (2011).
• [9] P. Zhang, F. C. Zhang, Z. G. Yan, T. S. Wang, L. H. Qian, Wear 271, 697-704 (2011).
• [10] B. C. De Cooman, Curr. Opin. Solid St. M. 8, 285-303 (2004).
• [11] A. Kokosza, J. Pacyna, Arch. Metall. Mater. 55, 1001-1006 (2010).