Krótkotrwałe hartowanie wyrobów stalowych bezpośrednio po przeróbce plastycznej na gorąco

• Autorzy: Żak A. , Garbarz B.

Warianty tytułu

EN

Short time quenching of steel products directly after hot working

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych i przemysłowych wpływu hartowania krótkotrwałego na przemiany fazowe w niestopowych stalach konstrukcyjnych. Hartowanie krótkotrwałe jest zabiegiem polegający na trwającym około 0,5÷2,0 sekundy intensywnym chłodzeniu wyrobu ze stali konstrukcyjnej o temperaturze powyżej Ac3. W wyniku hartowania krótkotrwałego na przekroju wyrobu wytworzona zostaje struktura składająca się z zewnętrznej warstwy samoodpuszczonego martenzytu, przejściowej warstwy bainitycznej i drobnoziarnistej struktury ferrytyczno-perlitycznej w obszarze środkowym. Zbadano wpływ zawartości węgla oraz pierwiastków stopowych i występujących w stali metalicznych pierwiastków domieszkowych (Mn, Cr, Mo, Cu i Ni) na mechanizm przemian fazowych zachodzących podczas hartowania krótkotrwałego. Wykazano, że dla badanych zakresów składów chemicznych stali i zdefiniowanych parametrów krótkotrwałego chłodzenia grubość warstwy zahartowanej zmniejsza się ze wzrostem zawartości pierwiastków zwiększających hartowność konwencjonalną. Wzrost właściwości mechanicznych wyrobów ze stali C-Mn po hartowaniu krótkotrwałym związany jest zarówno z wytworzeniem zewnętrznej warstwy zahartowanej, jak i ze zmianą struktury w ich rdzeniu. Na podstawie wyników laboratoryjnych symulacji fizycznych i eksperymentów przemysłowych opracowano zależności empiryczne pomiędzy parametrami reprezentującymi właściwości prętów umacnianych metodą krótkotrwałego hartowania (Re, Rm) a parametrami technologicznymi chłodzenia i składem chemicznym stali.

EN

The results of laboratory and industrial investigations of influence of the short time quenching on phase transitions in structural steel are presented. Short time quenching is an operation of intensive cooling from temperature above Ac3 which lasts about 0.5-2.0 sec. of the products made from structural steel. As a result of short time quenching the product cross section comprises self-tempered martensite in the outer layer, bainite in the intermediate layer and ferrite-perlite in the inner area. The influence of carbon and alloying elements (Mn, Cr, Mo, Cu and Ni) content on phase transition during short time quenching has been investigated. It has been shown, that in the investigated ranges of chemical compositions of steels and defined cooling parameters, thickness of the hardened layer has decreased when content of the alloying elements responsible for conventional hardening has increased. Improvement of the mechanical parameters of the products made from C-Mn steel grade after short time quenching is connected with both presence of the outer hardened layer and changes of the structure in the inner area. Based on laboratory results of simulations and industrial examinations empirical relationships between parameters of the bars after short.

Słowa kluczowe

PL

hartowanie krótkotrwałe; warstwa zahartowana; mikrostruktura; właściwości prętów

EN

short time quenching; self-tempered martensite layer; microstructure; mechanical properties of bars

• Wydawca: Instytut Metalurgii Żelaza im. Stanisława Staszica
• Czasopismo: Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
• Rocznik: 2010
• Tom: T. 62, nr 1
• Strony: 90--98
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz.

Twórcy

autor

Żak A.

autor

Garbarz B.

• Instytut Metalurgii Żelaza im. St.Staszica

Bibliografia

• 1. Simon P., Economopoulos M., Nilles P.: Tempcore - a new process for the production of high-quality reinforcing bars, Iron and Steel Engineer, March 1984, s. 53-57
• 2. Beck H.: Beeinflussung der Werkstoffeigenschaften von Waltz-drahtund Stabstahl durch Warmehandlung aus der Walzhitze, Stahl und Eisen, t. 101, 1981, nr 8, s. 63-73
• 3. Augusti A.: In-line thermal treatment applies to straight and coiled rebars, Iron and Steel International, January 1995, s. 56-59
• 4. Żak A., Garbarz B., Marcisz J., Wojtas J., Giemza R., Fugiel J.: Uruchomienie produkcji wysokowytrzymałych prętów do zbrojenia betonu ze stali spawalnych, Prace Instytutu Metalurgii Żelaza, t. 54, 2002, nr 4, s. 3-11
• 5. Garbarz B., Żak A., Marcisz J., Wojtas J., Giemza R., Ochab K. Fugiel J.: Uruchomienie produkcji nowego asortymentu prętów stalowych z zastosowaniem oszczędnych technologii, Prace Instytutu Metalurgii Żelaza, t. 57, 2005, nr 1, s. 11-33
• 6. Norma PN-EN ISO 642, Stal. Badanie hartowności metodą oziębiania od czoła (próba Jominy`ego), maj 2002
• 7. Adrian H.: A mechanism for effect of vanadium on hardenability of medium carbon manganese steel, Materials Science and Technology, t. 15, 1999, s. 366-378