Kinetyka przemian fazowych przechłodzonego austenitu w stalach Mn-Cr-Mo-V zawierających 0,31 i 0,72 % C

• Autorzy: Dąbrowski R. , Pacyna J.

Warianty tytułu

EN

The kinetics of undercooled austenite phase transformations in Mn-Cr-Mo-V steels with 0.31 and 0.72 % C

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących kinetyki przemian fazowych przechłodzonego austenitu w dwóch stopach modelowych stali manganowo-chromowo-molibdenowo-wanadowych zawierających 0,31 i 0,72 % węgla (tab.l). Na podstawie wykonanych metodą dylatometryczną wykresów CTPc badanych stopów, określono także wpływ węgla na temperaturę początku przemiany martenzytycznej Ms i bainitycznej Bs oraz hartowność uzyskane po chłodzeniu próbek z różnymi szybkościami od dwóch wybranych temperatur austenityzo-wania. Pierwszą z nich była taka temperatura, przy której węgiel pozostawał w znacznej części związany w węglikach i węglikoazotkach typu MC. Drugą (wyższą) temperaturą austenityzowania obu stopów była temperatura pełnej rozpuszczalności węglików i węglikoazotków typu MC, przy której cały węgiel oraz pierwiastki stopowe przechodziły do roztworu (austenitu). Wykazano, że węgiel w zakresie stężeń od 0,31 do 0,72 % będąc związany w węglikach i węglikoazotkach zmniejsza trwałość austenitu w zakresie przemiany perlitycznej oraz nieznacznie skraca czas do rozpoczęcia przemiany bainitycznej (rys. la i 3a). Rozpuszczenie w austenicie węgla (w podanym zakresie stężeń) oraz pierwiastków stopowych powoduje wydłużenie czasu do rozpoczęcia przemiany bainitycznej oraz silnie obniża zarówno temperatury jej początku i końca, jak również temperaturę początku przemiany marten-zytycznej Ms (rys. 1b i 3b). Ze wzrostem temperatury austenityzowania w stopie niżej węglowym obserwuje się skrócenie czasu do rozpoczęcia przemian perlitycznej i bainitycznej. Prawdopodobnie jest to związane z silną skłonnością do wydzielania z austenitu węglików wtórnych (rys. 2), które mogły lokalnie zmniejszać w nim zawartość pierwiastków stopowych i być naturalnymi zarodkami struktur dyfuzyjnych (perlitu) a także bainitu. Natomiast wzrost temperatury austenityzowania w stopie wyżej węglowym eliminuje w pełni obecność przemiany perlitycznej w całym badanym zakresie szybkości chłodzenia. Uzyskane w tej pracy wyniki badań z pewnością uzupełnią istniejące już programy komputerowe oraz bazy danych dotyczące ilościowego wpływu pierwiastków stopowych na kinetykę przemian fazowych przechłodzonego austenitu i hartowność różnych stali.

EN

In this paper the kinetics of undercooled austenite phase transformations in two Mn-Cr-Mo-V model-alloy steels containing 0.31 and 0.72 % C was described (Tab.l). On the basis of CCT diagrams, the effect of carbon content on the temperatures of the martensite transformation beginning (Ms), bainite transformation beginning (Bs) and hardenability after cooling with various rates from two austenitizing temperatures, was determined. At the first austenitizing temperature whole carbon was in a form of MC type carbides and nitrocarbides. The second applied austenitizing temperature (higher) ensured the MC type carbides and nitrocarbides dissolution in the austenite. It was stated that carbon in a form of MC type carbides and nitrocarbides, in the whole range, e.g. 0.31 to 0.72 %, made the austenite more unstable during pearlitic transformation and slightly accelerated the bainitic transformation (Fig.la and 3a). Long times to bainitic transformation and markedly lower temperature of its start and finish and also lower temperature of the beginning temperature of martensite transformation could be obtain when carbon and other alloying elements were dissolved in the austenite (Fig. lb and 3b). When low-carbon alloy is considered, by increasing the austenitizing temperature, the times to pearlitic and bainitic transformation could be shortened. Probably, this effect is associated with strong tendency of secondary MC type carbides precipitation from austenite (Fig. 2), which locally leads to depletion of alloying elements content and finally allows the pearlite or bainite to grow. In a case of high-carbon alloy, the higher austenitizing temperature eliminates the pearlitic transformation independently of the applied cooling rate. Obtained results are very useful and surely will complied the present software and d-bases deal with quantitative effect of the alloying elements on the kinetics of undercooled austenite phase transformation and hardenability in different steels.

Słowa kluczowe

PL

kinetyka; przemiany fazowe; przechłodzony austenit; stal Mn-Cr-Mo-V; węgiel

EN

carbon; kinetics; phase transformations; undercooled austenite; Mn-Cr-Mo-V steels

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 27, nr 4
• Strony: 817--820
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Dąbrowski R.

autor

Pacyna J.

• Dabrowski, R. - Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej, Akademia Górniczo-Hutnicza,

Bibliografia

• [1] Eldis G.T.: Proceedings of a Symposium on the “Hardenability Concepts with Applications to Steel” held at the Sheraton – Chicago Hotel, October 1977. The Metallurgical Society of AIME/Heat Treatment Committee/American Society for Metals Activity on Phase Transformations, s. 126
• [2] Wever F., Rose A.: Atlas zur Wärmebehandlung der Stähle, Verlag, Stahleisen M.B.H., Düsseldorf, 1961
• [3] Popov A. A., Popova I. E.: Izotermiczeskije i termokineticzeskije diagramy raspada piereochłażdiennogo austenita, Metallurgija, Moskwa, 1965
• [4] Jech J.: Termiczeskaja obrabotka stali, Metallurgija, Moskwa, 1979
• [5] Jędrzejewska-Strach A.: Wpływ manganu na kinetykę przemian fazowych, strukturę i własności stopów modelowych stali konstrukcyjnych, praca doktorska, AGH Kraków, 1995
• [6] Strach M.: Struktura i własności stali krzemowych oceniane na podstawie badań stopów modelowych o różnym stężeniu krzemu i węgla, praca doktorska, AGH Kraków, 1995
• [7] Dubiel M.: Przemiany fazowe w stopach modelowych z chromem imitujących osnowę zahartowanych stali konstrukcyjnych i nierdzewiejących, praca doktorska, AGH Kraków, 1996
• [8] Bungardt V.K., Kind K., Oelsen W.: Archiv für das Eisenhüttenwesen 27, 1956, s. 61
• [9] Adrian H.: Model termodynamiczny wydzielania węglikoazotków w stalach niskostopowych o podwyższonej wytrzymałości z zastosowaniem do badań hartowności, Rozprawy monografi e, AGH, Kraków, 1995
• [10] Dąbrowski R.: Wpływ wanadu na strukturę i własności stopów modelowych stali ulepszanych cieplnie, praca doktorska, AGH Kraków, 2002