Zastosowanie stali manganowych do produkcji spiekanych części maszyn

• Autorzy: Sułkowski M.

Warianty tytułu

EN

Manganese steels for production of sintered machine parts

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy było uzyskanie spiekanej stali manganowej o takim składzie, który umożliwiłby otrzymanie wyrobów o dużej wytrzymałości, lecz zarazem o jak najwyższej dokładności wymiarów. Dążono do uzyskania klasy dokładności, pozwalającej uniknąć obróbki wykończeniowej, podnoszącej wydatnie koszty produkcji danego elementu. W celu uzyskania optymalnego składu mieszanki wyjściowej przeprowadzono szereg badań, które umożliwiły wytypowanie stali zawierających 3 % mas. lub 4 % mas. manganu oraz 0,8 % mas. węgla. Badania własności mechanicznych spieków miały na celu określenie przydatności tych materiałów do wyrobu spiekanych części maszyn. W rezultacie prowadzonych prac, otrzymano odpowiednio wysokie własności wytrzymałościowe dla mieszanki zawierającej 3 % mas. manganu i 0,8 % mas. węgla. Przeprowadzone badania wykazały również, że sposób chłodzenia spiekanych stali manganowych, od temperatury spiekania do temperatury otoczenia, ma istotny wpływ na strukturę i własności otrzymanego materiału. Prowadzone prace dowiodły, że szybkie chłodzenie (średnia szybkość chłodzenia, od temperatury spiekania do temperatury otoczenia wynosząca 40 °C/min) powoduje powstawanie struktury martenzytycznej. W przypadku powolnego chłodzenia, od temperatury spiekania do temperatury otoczenia (średnia szybkość chłodzenia 3,5 °C/min), w materiale jako składniki struktury występują głównie perlit i ferryt.

EN

The main object of the present work was to achieve sintered manganese steels with chemical composition allow to produce high strength PM steels with good dimensional stability without expensive post-sintering treatment. To get optimal chemical composition of powder mixtures, lots of experiments were done. Following this examination, PM steels with addition of 3 % Mn and 4 % Mn were appointed. Carbon concentration was 0.8%. Mechanical examinations of these steels were made in the context of their application for structural parts. Following this researches, high mechanical properties were recorded for steels with addition of 3 % Mn. Also the effect of cooling rate on the structure and properties of manganese steels was recorded. Convective cooling (with the rate of 40 °C/ min) contributes to martensitic structure, while slow cooling rate (3.5 °C/min) creates pearlitic andferritic structures.

Słowa kluczowe

PL

spiekane stale manganowe; własności mechaniczne; szybkość chłodzenia; temperatura spiekania; punkt rosy atmosfery spiekania

EN

sintered manganese steels; mechanical properties; cooling rate; sintering temperature; sintering atmosphere dew point

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Hutnik, Wiadomości Hutnicze
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 74, nr 8
• Strony: 406--412
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tabl.

Twórcy

autor

Sułkowski M.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej; al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków,

Bibliografia

• 1. Zapf G., Hoffmann G., Dalal K.: Effect of additional alloying elements on the properties of sintered manganese steels, Powder Metallurgy, t. 18, 1975, nr 35, s. 214
• 2. Šalak A.: Sintered manganese steels, Part I: Effect of structure of initial iron powders upon mechanical properties, Powder Metallurgy International, t. 12, 1980, nr 1 s. 28
• 3. Šalak A.: Effect of extreme sintering conditions upon properties of sintered manganese steels, Powder Metallurgy International, t. 16, 1984, nr 6, s. 260
• 4. Šalak A., Leitner G., Hermel W.: Properties of inductionsintered Fe-Mn-C and Fe-Mn-Cu-C steels in the sintered and forged states, Powder Metallurgy International, t. 13, 1981, nr 1, s. 21
• 5. Klein A., Oberacker R., Thümmler F.: High strength Si-Mn-alloyed sintered steels – sinterability and homogenization, Powder Metallurgy International, t. 17, 1985, nr 2, s. 71
• 6. Sułowski M.: Struktura i własności mechaniczne konstrukcyjnych spieków żelazo-mangan-węgiel, Praca doktorska, AGH Kraków, 2003
• 7. Ciaś A., Sułowski M.: Influence of powders and processing on mechanical properties of sintered manganese steels for structural PM parts, Materiały konferencyjne International Conference ”Deformation and Fracture in Structural PM Materials”, Piestany, Słowacja, 19-22.09.1999, t. II , s. 212
• 8. Wosik J.: Analiza przebiegu procesu spiekania stopów Fe-Mn-C, Praca magisterska, AGH Kraków, 1996
• 9. Pawlak J.: Analiza porównawcza własności spiekanych stali Fe-Mn-C i Fe-Ni-Mo-C przeznaczonych do wytwarzania kół zębatych techniką metalurgii proszków, Praca magisterska, AGH Kraków, 1996
• 10. Romański A.: Optymalizacja składu chemicznego i parametrów wytwarzania spiekanych stali Fe-Mn-Mo-C, Praca magisterska, AGH Kraków, 1996
• 11. ”Tough, fatigue and wear resistance sintered gear wheels” – ”Copernicus Join Research Project”, Contract nr ERB CIP A-CT94-0108 – praca niepublikowana
• 12. EU Cancerogenic Directives 90/394/EEC and 91/322/ EEC
• 13. Iron and steel powders for sintered components. Materiały reklamowe, Szwecja, 1998 r., wznowienie 2002
• 14. Pacyna J.: Projektowanie składów chemicznych stali. Wydawnictwo Wydziału Metalurgii i Inżynierii Materiałowej, AGH, Kraków, 1997
• 15. Ciaś A., Frydrych H., Pieczonka T.: Zarys metalurgii proszków, Wyd. Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 1992
• 16. Sułowski M., Ciaś A., Wyrozumski J.: Materiały Konferencyjne XXIX Szkoły Inżynierii Materiałowej. Kraków – Wisła, 2001, s. 251
• 17. Ciaś A.: Development and properties of Fe-Mn-(Mo)-(Cr)-C sintered structural steels. Rozprawy i monografie, AGH, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, 2004
• 18. Sułowski M.: Wpływ parametrów wytwarzania na własności i strukturę spiekanych stali manganowych, Praca magisterska, AGH Kraków 1997