Contribution of heat treatment to the stress state in high speed steels subjected to conventional hardening and diode laser modification.

• Autorzy: Major B. , Ebner R. , Klimpel A. , Bochnowski W. , Leitner H. , Gruca R.

Warianty tytułu

PL

Wkład obróbki cieplnej do stanu naprężeń w stalach szybkotnących poddanych konwencjonalnemu utwardzaniu i modyfikacji diodą laserową.

• Konferencja: XVIth Physical Metallurgy and Materials Science Conference on Advanced Materials and Technologies AMT'2001, Gdańsk-Jurata, 16-20 September, 2001
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wysokie właściwości mechaniczne w stalach szybkotnących uzyskujemy na drodze złożonej obróbki cieplnej, składającej się z hartowania i odpuszczania. W efekcie otrzymuje się strukturę z rozkładem pierwotnych i wtórnych węglików w martenzytycznej osnowie. Badania prowadzono na stalach szybkotnących typu: 6-5-2; 2-10-1-8 wytworzonych na drodze konwencjonalnej metalurgii oraz 10-2-5-8 uzyskanej metalurgią proszkową. Maksimum twardości uzyskano po odpuszczeniu w temperaturze 530 stopni Celsjusza gdy koherentne wydzielenia węglików wtórnych typu MC i M2C dodatkowo umocniły osnowę martenzytyczną. Utrata koherencji przez wydzielone węgliki doprowadzała do spadku twardości i obniżenia zmierzonych wartości naprężeń własnych. W oparciu o twardość analizowano właściwości mechaniczne, a w badaniach dyfrakcją rentgenowską skoncentrowano się na identyfikacji typów węglików i ilości austenitu szczątkowego. Wykonano analizę współzależności naprężeń własnych od zastosowanej obróbki cieplnej. Unikalnymi była analiza morfologii węglików wtónych o wymiarach nanometrycznych z wykorzystaniem nowoczesnej metody TEM z filtrowaną energią (EFTEM). Przeprowadzono również modyfikację laserową stali na drodze przetopienia laserem diodowym nowej generacji.

EN

The required high properties of high speed steels are achieved by complex heat treatment comprising hardening and tempering leading to primary and secondary carbides distributed in a martensitic matrix. Examinations were performed on steels of grades: HSS 6-5-2, HSS 2-10-1-8 produced using conventional metallurgy and HSS 10-2-5-8 produced by application of powder metallurgy. Hardness maximum was stated after tempering at about 530 degrees centigrade when coherent precipitates of the secondary carbides of the MC and M2C types strengthened the martensitic matrix. Loosing of coherency by these carbides led to hardness loss as well as diminishing of residual stresses. Experiments comprising hardness measurements, XRD studies of phase constitution with focus on type of carbide and amount of retained austenite were carried out. Unique residual stresses examination in relation to heat treatment was performed, as well as, an energy filtered TEM (EFTEM) study of secondary carbides of nanometer sizes, difficult to observe using conventional method, were applied. All HSS under examination were subjected diode laser modification by remelting.

Słowa kluczowe

PL

obróbka cieplna; naprężenia; stal szybkotnąca; hartowanie; hartowanie konwencjonalne; laser diodowy; modyfikacja; węgliki; twardość; własności mechaniczne

EN

heat treatment; stresses; high-speed steel; hardening; conventional hardening; diode laser; modification; carbides; hardness; mechanical properties

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2001
• Tom: R. XXII, nr 5
• Strony: 605--610
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Major B.

• Institute of Metallurgy and Materials Science, Polish Academy of Sciences, Cracow

autor

Ebner R.

• Materials Center Leoben, Competence Center of the Kplus Programme, Leoben, Austria

autor

Klimpel A.

• Silesian University of Technology, Welding Department, Gliwice

autor

Bochnowski W.

• Institute of Technics, High Pedagogical School, Rzeszów

autor

Leitner H.

• Materials Center Leoben, Competence Center of the Kplus Programme, Leoben, Austria

autor

Gruca R.

• Silesian University of Technology, Welding Department, Gliwice

• Polish Academy of Sciences, Institute of Metallurgy and Materials Science, Cracow

Bibliografia

• [1] Hoyle G., „High Speed Steels” Butterworth & Co., Publ. Ltd (1988)
• [2] Fischmeister H.F., Karagz S., and Andren H.-O; Acta metall. 36(1988)817.
• [3] Rong W., Andren H.-O., Wissel H. and Dunlop G.L.: Acta metall.mater. 40 (1992)1727.
• [4] Karagöz S., and Andren H.-O.; Z.Metallkd. 83(1992)6,386.
• [5] Leitner H., Ebner R., Major B., Pöckl G.; Tool Steels in the Next Century, Proc. 5th Intern.Conference on Tooling Leoben, Austria (1999)369.