Morfologiczne aspekty procesu umacniania wielofazowych stopów żelaza pod wpływem naprężeń eksploatacyjnych

• Autorzy: Pirowski Z.

Warianty tytułu

EN

Morphological aspects of the strain hardening process of multiphase ferrous alloys under the influence of operating stresses

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Scharakteryzowano proces umocnienia stopów pod wpływem naprężeń zewnętrznych. Przedstawiono w sposób skrótowy ważniejsze grupy stopów żelaza szczególnie podatne na ten rodzaj umocnienia. Przeprowadzono próby oceny tego zjawiska na wybranych wysokojakościowych stopach żelaza. W tym celu wykonano wytopy stopowego żeliwa sferoidalnego i wysokostopowego staliwa. Wytopy prowadzono w tyglowym piecu indukcyjnym z atmosferą naturalną. Z odlanych stopów wykonano próbki do badań laboratoryjnych. Przeprowadzono badania wytrzymałościowe, metalograficzne i erozyjne, porównując uzyskane wyniki na próbkach poddanych wstępnym naprężeniom zewnętrznym (powyżej R_p0.2 ) z wynikami na próbkach nie poddanych tym naprężeniom. Na podstawie poczynionych obserwacji stwierdzono, że w wyniku przyłożenia zewnętrznych naprężeń rozciągających badane stopy zachowywały się odmiennie. W strukturze tylko niektórych z nich stwierdzono zmniejszenie się ilości austenitu. W istotny sposób nastąpiło to w przypadku staliwa dwufazowego o niewielkiej zawartości azotu (0,19%), nieznacznie - w staliwie dwufazowym o zwiększonej zawartości azotu (0,40%) i w żeliwie sferoidalnym hartowanym z przemianą izotermiczną (ADI). W przypadku pozostałych badanych stopów tego zjawiska nie zaobserwowano. Zastosowane rozciągające naprężenia zewnętrzne o wartości 80% naprężeń zrywających nie wpłynęły istotnie na umocnienie badanych stopów, natomiast naprężenia ściskające znacznie te stopy umocniły. Zaobserwowano wzrost twardości, nawet o około 40%, w przypadku staliwa duplex z dodatkiem 0,4% azotu i żeliwa ADI. Realizując pracę, poczyniono wstępne kroki w kierunku aplikacji uzyskanych wyników badawczych. Z wybranych stopów wykonano odlewy wkładek matryc do prasowania kształtek ceramicznych i przekazano je do wstępnych prób eksploatacyjnych.

EN

The process of alloys strain hardening under the influence of external stresses is characterised. The more important groups of ferrous alloys specially susceptible to this kind of hardening are shortly presented. To this end melts of alloyed spheroidal cast iron and highly alloyed cast steel were made. The melts were carried out in a crucible induction furnace with natural atmosphere. Specimens for laboratory tests were prepared of the melted alloys. Strength, metallographic and erosion tests were carried out and the results obtained on the specimens subjected to the initial external stresses (over R _p0.2) were compared with the results obtained on specimens which were not subjected to those stresses. On the basis of the observations made it was stated that as a result of the applied external tensile stresses the tested alloys behaved in a different way. In the structure of only some of them the reduction in austenite content was stated. This effect was notable in the diphase cast steel with a low content of nitrogen (0.19%) and insignificant in both diphase cast steel with increased content of nitrogen (0.40%) and in austempered ductile iron (ADI). In the case of the remaining tested alloys this phenomenon was not observed. The applied external tensile stresses of the value of 80% of the rupture stresses had no significant effect on the strain hardening of the investigated alloys, whereas the compressive stresses considerably hardened these alloys. The increase in hardness even by about 40% was observed in duplex cast steel with the additions of 0.4% of nitrogen and in ADI. In execution of this study the initial steps concerning the application of the obtained investigation results were made. From the selected alloys die inserts for pressing ceramic shaped elements were cast and they were used in preliminary performance trials.

Słowa kluczowe

PL

stopy żelaza; stopy dwufazowe; żeliwo ADI; umacnianie

EN

ferrous alloys; diphase alloys; ADI; strain hardening

• Wydawca: Instytut Odlewnictwa
• Czasopismo: Odlewnictwo - Nauka i Praktyka
• Rocznik: 2005
• Tom: R. 7, nr 4
• Strony: 3--18
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., il., rys., wykr.

Twórcy

autor

Pirowski Z.

• Instytut Odlewnictwa, Kraków,

Bibliografia

• 1. Masson J. M.: Aciers moulśs allies a l'azote. Fonderie- Fondeur d'Aujourd'hui 1997 (mars), nr 163, s. 18-42.
• 2. Pirowski Z.: Nitrogen as an aJJoying addition improving the erosive. - corrosion resistance of chromium-nickel-molybdenum cast steel. Part T. Prace Insytutu Odlewnictwa 1998 zeszyt 1-2 t. 48, s. 75-87.
• 3. Czyżowicz S.: Skład chemiczny, struktura i odpomość na korozję stall ferrytyczno-austenitycznych. Prace IMŻ Gliwice 1993 nr 3-4, s. 26-38. "
• 4. Malkiewicz T.: Metaloznawstwo stopów żelaza PWN Wwa-Kraków 1976, s. 299.
• 5. Schoefer E. A.: Welding Journal 1974, t. 53, s. 10-12.
• 6. Hull F. C.: Delta ferrite and martensite formation in stainless steels. Welding Joumal 1973, t. 52, s.193.
• 7. Sridhar N., Kolts 1., Flasche L. H.: Journal ofMetals 1985 t 2 nr 3, s. 31-35.
• 8. de Bold T. A.: Joumal of Minerals; Metals and Materials Society 1989, t. 41, nr 3, s. 12-15.
• 9. Matthews M. J.: Journal of Minerals; MetaIs and Materials Technology 1982, t. 14, nr 5, s. 205-210.
• 10. Reick w., Pohl M., PadilhaA. F.: MetaJJurgy Intemational 1990 t. 3, nr 8, s. 46-50.
• 11. Bemshtajn M. L. i in.: Izvestia Akademii Nauk CCCp. Met II 1988, nr 6, s. 43-48.
• 12. Dwars A., Prechtl w., Schropfer J., Tischner H.: Ausgereifte Leglerungstechnik erhoht die korrosionsbestandigkeit vo verschlelssbestandigem Duplex-Edestahlguss. Konstruieren lm~ Giessen 1998, t 23, nr l, s. 23-29.
• 13. Gunn R. W., N.: Duplex stainless steels. Microstructure, properties and applications. Abrigton Publishing, Woodhead Publishin Lirnited 10 Association with the Welding Institute- Cambridge England 1997.
• 14. Pirowski Z., Tybulczuk 1., Uhl w.: Delta ferrite in the structure of alloy cast steel Cr-Ni-Mo with additions of the interstitial elements. Acta Metallurgica Slovaca, Koszyce 2/1999, s. 333.
• 15. Speidel M. O., Uggowitzer P. 1.: Referat nr 3, 60. Światowy Kongres Odlewnictwa, Haga 1993.
• 16. Pirowski Z., Wodnicki 1., GwiżdżA.: Acta MetalIurgica Slovaca, Koszyce 2/2002, s. 381.
• I7. Chulkova A. D.,Beljaev S. N., Bujko S. L.: Wprowadzenie do stali żaroodpornej dodatków azotu i niobu z zastosowaniem stopu SWS. LItejnoe Proizvodstvo 1992, nr 11, s. 7-8.
• 18. Kuder M.: Ocena wpływu grubości ścianki na wybrane parametry struktury staliwa duplex. Biuletyn Instytutu Odlewnictwa 2001, nr 5, s. 8.
• 19. Przybyłowicz K.: Metaloznawstwo teoretyczne. Skrypt AGH Kraków 1974.