The microstructure and properties forming sintered M35 HSS base cermets

• Autorzy: Indra J. , Leżański J.

Warianty tytułu

PL

Spiekane węglikostale na osnowie stali szybkotnącej M35 - kształtowanie mikrostruktury i właściwości

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper the manufacturing process and properties of sintered M35 high speed steel with addition of tungsten carbide WC cermets have been studied. The chemical composition of M35 steel is presented in Table 1. Morphology of powder particles M35 steel and tungsten carbide WC are shown in Figure 1. The raw powders were mixed together in a ceramic mortar for 60 minutes. The following composition was investigated: M35+10 wt.% WC. Cold compacting in a rigid, rectangular die at 800 MPa was followed by sintering in vacuum furnace at six different temperatures in the range 1150-1220°C under vacuum pressure below 10(-2) Pa. The sintering process assembled with three stages: annealing at 950°C for 30 minutes, isothermal sintering for 60 minutes and cooling with furnace. The as-sintered specimens were subjected to density and microhardness measurements. Density was measured on the base of Archimedes' law. Figure 2 shows the results of density of sintered M35+10 wt.% WC cermets. For the micro-hardness measurement Hanemann harness testing machine was used. For microstructure examination light and SEM microscopy techniques were employed. Diffractometer TOR M62 with HZG4 goniometer was employed for X-ray diffraction analysis. On the base of results and microstructure observation it may be concluded that the processing parameters and tungsten carbide content simultaneously affect the as-sintered properties of the investigated cermets.

PL

Przedstawiono wyniki badań spiekanych węglikostali na osnowie stali szybkotnącej typu M35 z dodatkiem węglika wolframu WC. Skład chemiczny stali M35 przedstawiono w tabeli 1. Morfologie cząstek proszku stali M35 i węglika wolframu WC pokazano na rysunku 1. W wyniku ucierania proszków w ceramicznym ścieraku moździerzowym przez 60 minut wytworzono mieszanki o składzie M35+10% WC. Mieszanki proszków prasowano w prostopadłościennej matrycy stemplem od góry pod ciśnieniem 800 MPa. Kształtki spiekano w próżni poniżej 10(-2) Pa w temperaturze od 1150 do 1220°C. Proces spiekania składał się z trzech etapów: wyżarzania w 950°C przez 30 minut, izotermicznego spiekania przez 60 minut oraz chłodzenia z piecem. Przeprowadzono badania gęstości, mikrotwardości oraz składu fazowego spiekanych weglikostali. Pomiar gęstości spiekanych weglikostali wykonano metodą wykorzystującą prawo Archimedesa, a wyniki przedstawiono na rysunku 2. Badanie mikrotwardości przeprowadzono za pomocą mikrotwardościomierza Hanemanna. Obserwacje mikrostruktury wykonano za pomocą mikroskopów świetlnego oraz skaningowego. Rentgenowską analizę fazową spiekanych węglikostali wykonano z pomocą dyfraktometru TUR M62 z goniometrem HZG4. Na podstawie analizy otrzymanych wyników stwierdzono, że dodatek węglika wolframu WC oraz zmiana parametrów wytwarzania pozwalają na kształtowanie w szerokim zakresie właściwości oraz mikrostruktury spiekanych węglikostali.

Słowa kluczowe

EN

cermet; high-speed steel; tungsten carbide; pressing; sintering

PL

węglikostal; stal szybkotnąca; węglik wolframu; prasowanie; spiekanie

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2005
• Tom: R. 5, nr 1
• Strony: 79--84
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Indra J.

• AGH University of Science and Technology, Department of Physical and Powder Metallurgy, Mickiewicza 30, 30-059 Cracow, Poland

autor

Leżański J.

• AGH University of Science and Technology, Department of Physical and Powder Metallurgy, Mickiewicza 30, 30-059 Cracow, Poland

Bibliografia

• [1] Takajo S., Nitta M., Sintering’85, Plenum Press, New York 1987.
• [2] Wright C.S., Powder Metallurgy 1989, 32, 2, 14.
• [3] Leżański J., Rudy i Metale Nieżelazne 2001, 46, 5-6, 285- 287.
• [4] Indra J., Leżański J., Kompozyty (Composites) 2003, 3, 7, 187-191.
• [5] Indra J., Leżański J., XXXI Szkoła Inżynierii Materiałowej, Kraków-Krynica 7-10 X 2003, 289-296.
• [6] Indra J., Leżański J., Kompozyty (Composites) 2004, 4, 12, 404-408.
• [7] Indra J., Matusiewicz P., Leżański J., XXXII Szkoła Inżynierii Materiałowej, Kraków-Krynica, 28 IX-1 X 2004, 631-637.
• [8] Torralba J.M., Cambronero L.E.G., Ruiz-Prieto J.M., Das Neves M.M., Powder Metallurgy 1993, 36, 1, 55-66.
• [9] Lou D., Hellman J., Luhulima D., Liimatainen J., Lindroos V.K., Material Science and Engineering 2003, A340, 155-162.
• [10] Matusiewicz P., Czarski A., XXX Szkoły Inżynierii Materiałowej, Kraków-Ustroń Jaszowiec 1-4 X 2002, 199-203.
• [11] Ryś J., Stereologia materiałów, Fotobit Design, Kraków 1995.
• [12] Wojnar L., Kurzydłowski J.K., Szala J., Praktyka analizy obrazu, Polskie Towarzystwo Stereologiczne, Kraków 2002.
• [13] Guilemany I.M., De Paco J.M., Nutting J., Micuel J.R., Metallurgical and Materials Transactions 1999, 30A, 8, 1913-1921.
• [14] Saidi A., Journal of Material Processing Technology 1999, 89-90, 141-144. [15] Oliveira M.M., Horizons of Powder Metallurgy, Wyd. W.A. Kaysser, W.J. Huppmann, Verlag Schmid, Freiburg 1986, 1, 233.
• [16] Wähling R., Beiss P., Huppmann W.J., Powder Metallurgy 1986, 29, 1, 53.
• [17] Kai P.K., Upadhyaya G.S., Powder Metallurgy International 1990, 22, 2, 23.