Struktura i właściwości warstwy wierzchniej po skrawaniu zahartowanej stali C38

• Autorzy: Jóźwiak K. , Kachlicki T. , Barbacki A.

Warianty tytułu

EN

Microstructure and properties of the surface layer in the hard-machined C38 steel

• Konferencja: Międzynarodowa Konferencja MANUFACTURING'04 : "Współczesne problemy projektowania i wytwarzania" / sympozjum [II; 2004; Poznań]
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono badania warstwy wierzchniej uzyskanej w wyniku przemiany zahartowanej stali C38 podczas jej skrawania bez stosowania cieczy obróbkowych. Otrzymaną kilkumikrometrową warstwę wierzchnią zaliczono do kategorii tzw. białych warstw. Na podstawie badań cienkich folii za pomocą elektronowego mikroskopu transmisyjnego zidentyfikowano mikrostrukturę tej warstwy jako ferryt o nanometrowej wielkości krystalitów. Mikrotwardość (ściślej: mezotwardość) i moduł Younga badanej białej warstwy zmierzone techniką nanoindentera okazały się większe aniżeli martenzytu. Badania wykazały, że twardość białej warstwy wytworzonej na stali średniowęglowej jest podobna do twardości warstw uzyskiwanych na stalach wysokowęglowych: eutektoidalnych lub nadeutektoidalnych (stale łożyskowe, stale na szyny kolejowe). W literaturze istnieje nadal spora rozbieżność poglądów co do mikrostruktury białej warstwy. Ta praca dostarcza dowodów, że zasadniczym składnikiem tej mikrostruktury jest nanokrysta-liczny ferryt.

EN

The investigation of the surface layer resulting from dry hard machining of C38 steel has been presented. The several micrometers thick surface layer has been recognized as a white layer. On the base of the thin foil transmission electron microscopy inspection the white layer microstructure was identified as nanocrystalline ferrite. Microhardness and Young modulus of the white layer, measured by the nanoindenter technique, proved to be higher than for 0.38 carbon martensite. The investigation has shown hardness of the surface layer formed in the medium-carbon steel to be similar to that obtained in the case of the eutectoid and hyper-eutectoid steels (e.g. bearing steels and rail steels). In the light of existing discrepancies concerning the white layer microstructure, the present work affords some evidence for nanocrystalline ferrite as its main structural constituent.

Słowa kluczowe

PL

warstwa biała; mikrostruktura; mezotwardość; mikroskopia elektronowa

EN

white layer; microstructure; microhardness; electron microscopy

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 24, nr 2 sp
• Strony: 83--92
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz.

Twórcy

autor

Jóźwiak K.

• Instytut Inżynierii Materiałowej Politechniki Poznańskiej

autor

Kachlicki T.

• Instytut Inżynierii Materiałowej Politechniki Poznańskiej

autor

Barbacki A.

• Instytut Inżynierii Materiałowej Politechniki Poznańskiej

Bibliografia

• [1] Antia D.P., Fletcher S.G., Cohen M., Structural changes during the temperaing of high-carbon steel, Trans. ASM, 1944, no. 32, s. 316.
• [2] Barbacki A., Kozubowski J.A., Kawalec M., Micro- and nano-structural observations of the surface layer of hardened bearing steel, Inż. Mat., 1998, nr 19, s. 978.
• [3] Baumann G., Fecht H.J., Liebelt S., Formation of white-etching layers on rail treads, Wear, no. 191, s. 133.
• [4] Chou Y.K., Evans C.J., Process effects on white layer formation in hard turning, Trans. of NAMRI/SME, 1998, no. 26, s. 117.
• [5] Chou Y.K., Evans C.J., White layers and thermal modeling of hard turned surfaces, Machine Tools&Manufacture, 1999, no. 39, s. 1863.
• [6] Eyre T.S., Dutta K.K., Same metallurgical aspects of scuffing, w: Proc. Conf. "Piston ring scuffing", London, Inst. of Mech. Engrs. 1975, s. 125.
• [7] Griffiths B.J., White layer formation at machined surfaces and their relationship to white layer formations at worn surfaces, Journal of Tribology, 1985, no. 107, s. 165.
• [8] König W., Berktold A., Koch K.F., A comparison of surface integrity aspects and attainable accuracies, Annals of the CIRP, 1993, vol. 42, no. 1, s. 39.
• [9] Orlich J., Les processes d'austenitisation au cours de l'echauffement rapide et de l'echauffement par impulsion de l'acier, Traitment Thermique, 1974, no. 90, s. 69.
• [10] Tönshoff H.K., Wobker H.G., Brandy D., Tool wear and surface integrity in hard turning, Prod. Eng., 1996, no. 3, s. 19.