Rola dyslokacji w mechaniźmie umacniania staliwa Hadfielda.

• Autorzy: Stradomski Z. , Morgiel J. , Olszewski J.

Warianty tytułu

EN

Significance of dislocations in the mechanism of Hadfield cast steel strengthening.

• Konferencja: IV Ogólnopolska Konferencja Naukowa 'Obróbka powierzchniowa', 5-8 października 1999 r., Kule k/Częstochowy
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W referacie przedstawiono wyniki badań mikrostrukturalnych staliwa Hadfielda (L120G13 wg PN) wstępnie umocnionego metodą wybuchową, która ze względów technicznych, ekonomicznych czy organizacyjnych stanowi atrakcyjną alternatywę obróbki powierzchniowej tworzyw metalicznych. Prezentowane wyniki uzyskano drogą ilościowej i jakościowej analizy cienkich folii pobranych z różnych głębokości od umacnianej powierzchni staliwa, poddanego zabiegom jedno lub trzykrotnej eksplozji trzymilimetrowego ładunku. Wysokie, rzędu 18 GPa ciśnienie, wywołuje głębokie zmiany w strukturze dyslokacyjnej, austenitycznej osnowy. Podstawą umacniania się struktury staliwa Hadfielda w czasie eksplozji jest kilku lub kilkunastokrotny w stosunku do stanu przesyconego wzrost gęstości dyslokacji oraz powstanie pasm dyslokacyjnych, złożonych z krótkich, gęsto splątanych dyslokacji. Mechanizmy odkształcania plastycznego to znaczy linie poślizgu i mikrobliźniaki mają zdecydowanie drugorzędne znaczenie . Metodą rezonansu jądrowego wykazano również, że eksplozja nie wywołuje zmian w redystrybucji atomów węgla w najbliższym otoczeniu atomów Fe oraz brak transformacji austenitu w martenzyt alfa czy heksagonalną fazę epsilon.

EN

The paper presents the results of microstructural examination of Hadfield cast steel (L120G13 according to Polish Standards) strengthened by the explosion method, which is an attractive alternative of the surface treatment of metal materials regarding its technological, economic and organizational aspects. The presented results have been obtained by means of qualitative and quantitative analysis of thin foils taken at different distances from the material surface being strengthened by single, double, or triple detonation of the 3 mm thick charges of explosive. The high pressure, order of 18 GPa, causes significant changes in dislocation structure of the austenite matrix. The strengthening of Hadfield cast steel during explosion is based on the increase of the dislocation density by several times as related to the supersaturated state and on the creation of dislocation bands consisting of short, densely tangled dislocations. Plastic deformation mechanisms, i.e. slip lines and micro-twins, are definitively of minor importance. It has been also proved by means of the nuclear resonance method that an explosion does not cause changes in distribution of carbon atoms in the nearest neighbourhood of Fe atoms and that austenite is not transformed into the alpha-martensite or the hexagonal epsilon-phase.

Słowa kluczowe

PL

dyslokacja; staliwo Hadfielda; umacnianie wybuchowe; obróbka powierzchni; analiza ilościowa; analiza jakościowa; cienka folia; odkształcenie plastyczne; metoda rezonansu jądrowego

EN

dislocation; Hadfield cast steel; strengthening; explosion method; surface treatment; quantitative analysis; qualitative analysis; thin foil; plastic deformation; nuclear resonance method

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 1999
• Tom: R. XX, nr 5
• Strony: 398--401
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys.

Twórcy

autor

Stradomski Z.

• lnstytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Częstochowska

autor

Morgiel J.

• lnstytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej PAN - Kraków

autor

Olszewski J.

• Instytut Fizyki, Politechnika Częstochowska

• Politechnika Częstochowska, Instytut Inżynierii Materiałowej

Bibliografia

• [1] Maratray F.: High carbon manganese austenitie steels. The Inernational Manganese Institute. Paris, 1995
• [2] Roesch K. , Zimmermann K.,: Stahlguss. M. B. H. Dsseldort 1966
• [3] Nikolin B.I. , Łysak Ł.I. , Makogon I.I.: Diagrammy martensitnych faz margancewych stalej . FM. i M., Nr 4, 1971
• [4] Adler P.H., Olson G .B., Owen W.S. : Strain Hardening of Manganese Steel. Metali. Trans. V,17 A, 1986
• [5] Remy L.: The Interaction Between Slip and Twinning Systems and the Influence of Twinning on the Mechanical Behawior of F.C.C Metals and Alloys. Metall. Trans. 12 A, 1981
• [6] Chu J.P, Rigsbee J.M. i inni,: Effects of Laser-Shock Processing on the Microstructure and Surface Mechanikal Properties of Hadfield Manganes Steel. Metall. and Mater. Trans.Vol.26 A, 1995
• [7] Jing T., Zhang F.: The Work- Hardening Behavior of Medium Manganese Steel Under Impackt Abrasive Wear Condition. Materi. Letters. Vol.31, 1997
• [8] Filippow M.A., Litwinow W.S., Niemirowski J.R.; Stali z metastabilnym austenitem. Wyd. Metallurgia, 1988