Generowanie i propagacja pęknięć w stopach żelaza - wybrane przykłady

• Autorzy: Maciejny A. , Gajda L. , Życiński R.

Warianty tytułu

EN

Formation and propagation of the cracks in iron alloys - selected examples

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono charakterystyczne dla stopów żelaza postacie przełomów uzyskiwane w próbach udarności. Badaniom poddano wybrane stale nisko- i wysokostopowe, staliwo konstrukcyjne oraz 3 odmiany żeliwa. Analizowano wpływ czynników strukturalnych na występowanie mikroszczelin w strukturze oraz rozwój pękania i morfologię przełomu. Zwrócono szczególną uwagę na morfologiczne cechy przełomów wskazujące na wzrost energochłonności mechanizmu pękania, a tym samym zwiększenie udarności. Stwierdzono, że w stopach ferrytycznych transkrystaliczne łupliwe przełomy mają zróżnicowaną postać w zależności od wielkości i substruktury ziarna ferrytu oraz temperatury wykonywania przełomu. W stalach austenitycznych generowanie pęknięć następuje głównie na granicach międzyfazowych osnowy oraz wtrąceń niemetalicznych i wydzieleń faz węglikowych. W staliwach o strukturze ferrytyczno-perlitycznej wyżarzanie normalizujące zapewnia korzystny dla właściwości przełom transkrystaliczny ciągliwy. Ferryt i perlit w żeliwach wykazują znaczną podatność do pękania transkrystalicznego łupliwego. Na granicy osnowy i wydzieleń grafitu następuje generowanie pęknięć. Zdefektowany o rozwiniętej substrukturze ferryt w żeliwie ciągliwym pęka w próbach udarności mechanizmem quasi-łupliwym.

EN

The paper presents characteristic forms of iron alloy's fractures obtained during impact tests. Chosen Iow- and high-alloy steels, constructional cast steel and three types of cast irons have been investigated. Influence of the structural factors on cracking development and fracture morphology was analysed. Special attention was devoted to the fractures' morphological features indicating increase of the cracking mechanism's energy consumption, hence of the impact strength. It was found that in the ferritic alloys the transcrystalline cleavage fractures are of various forms depending on size and substructure of the ferrite grains as well as of temperature of the tests (Fig. 1-6). In austenitic steels cracks formation occur mainly on phase boundaries of matrix, nonmetallic inclusions and carbide precipitations (Fig. 7, 8). In the cast steels of ferritic-pearlitic structure, normalizing treatment yields, advantageous as far as the properties are considered, transcrystalline ductile fracture (Fig. 9-12). Ferrite and pearlite in the cast irons reveal marked susceptibility to transcrystalline cleavage cracking (Fig. 17, 18). Formation of cracks takes place on matrix-graphite precipitation boundaries (Fig. 19). The ductile cast irons ferrite of developed substructure and high damage degree cracks during the impact tests through quasi-cleavage mechanism (Fig. 20).

Słowa kluczowe

PL

stop żelaza; pękanie; pęknięcie

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 26, nr 3
• Strony: 148--153
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Maciejny A.

• Katedra Nauki o Materiałach, Politechnika Śląska

autor

Gajda L.

• Katedra Nauki o Materiałach, Politechnika Śląska

autor

Życiński R.

• Instytut Metali Nieżelaznych w Gliwicach

Bibliografia

• [1] Thornton P. R.: Scanning Electron Microscopy. Chapman and Hal], London 1968
• [2] Kimoto S.: The Scanning Microscope as a System, JEOL News, 1972, vol. 10, nr 2
• [3] Maciejny A.: Kruchość metali, Wyd. Śląsk, Katowice 1973
• [4] Wyrzykowski J. W., Pleszakow E., Sieniawski J.: Odkształcanie i pękanie metali, WNT, Warszawa 1999
• [5] Blicharski M.: Odkształcanie i pękanie, Uczelniane Wyd. Naukowo-Dydaktyczne, AGH, Kraków 2002
• [6] Hemas A.: Żarowytrzymałość stali i stopów, Wyd. Politechniki Śląskiej, Gliwice 2000
• [7] Kocańda S.: Zmęczeniowe pękanie metali, WNT, Warszawa 1985
• [8] Gierek A., Maciejny A., Hernas A., Smółka G.: Badania mikrofraktograficzne na mikroskopie skaningowym metodą trawienia przełomów, Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, Hutnictwo, nr416, Gliwice 1975, s. 113-129
• [9] Olszówka-Myalska A.: Struktura połączenia miedzy osnową aluminiową i cząstkami wzmacniającymi w kompozytach, Wyd. Politechniki Śląskiej, Gliwice 2004
• [10] Cwajna J., Maciejny A., Szala J.: Aktualny stan i kierunki rozwoju fraktografii ilościowej, Inżynieria Materiałowa, nr 6, 1984, wyd. SIGMANOT, Warszawa 1984, s. 161-176
• [11] Wojnar L., Kurzydłowski K. J., Szala J.: Praktyka analizy obrazu, Polskie Towarzystwo Stęreologiczne, AGH, Kraków 2002
• [12] Wieczorek A.: Granice plastyczności ferrytycznych stali chromowych, rozprawa doktorska, AGH, Kraków 1975
• [13] Gajda L., Maciejny A., Głownia J.: Strukturalne podstawy modernizacji obróbki cieplnej staliw konstrukcyjnych, Hutnik-Wiadomości hutnicze, nr 5, 2004, wyd. SIGMA-NOT, Warszawa 2004, s. 214-220
• [14] Maciejny A., Życiński R.: Oddziaływanie struktury i temperatury na odkształcalność i powstawanie złomu w żarowytrzymałych stalach o zawartości 9-12% Cr, Hutnik-Wiadomości Hutnicze, nr 4, 2004, wyd. SIGMANOT, Warszawa 2004, s. 148-157