Naprężenia strukturalne w stabilnym staliwie austenitycznym w warunkach nawęglania i nagłych zmian temperatury

• Autorzy: Tuleja J. , Gutowski P. , Leus M.

Warianty tytułu

EN

Tessellated stresses in stable austenitic casting alloy under carburization and rapid changes of temperature

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki analizy numerycznej naprężeń strukturalnych powstających w staliwie austenitycznym typu Fe-Ni-Cr-C w węglikach i otaczającej je osnowie w czasie gwałtownych zmian temperatury. Analizę przeprowadzono dla dwóch wariantów usytuowania węglików. W pierwszym z nich węglik był w całości otoczony austenitem, w drugim zaś był częściowo odsłonięty - "wychodził" na powierzchnię stopu. Wykazano, że niezależnie od kształtu wydzieleń w węglikach wychodzących na powierzchnię stopu powstają bardzo duże naprężenia rozciągające, mogące prowadzić do ich pękania już w czasie pierwszych cykli nagrzewania i gwałtownego chłodzenia.

EN

In the paper the results of numerical analysis of tessellated stresses in carbides and surrounding them matrix in the stable austenitic Fe-Ni-Cr-C alloys are given. These stresses are arising in the rapid changes of temperature due to differences of thermal expansion of phases. The analysis was carried out for two variants of carbides placement in austenite. In the first case the carbide was wholly surrounded by austenite and in the second one it came out onto the alloy surface. It was pointed out, that independently to the shape of the precipitation in carbides entering the surface of the alloy the great tensile stresses are arising. They may cause fracture initiation in the uncovered carbides as early as in the first cycles of heating and rapid cooling.

Słowa kluczowe

PL

staliwo austenityczne; nawęglanie; naprężenia; pękanie

EN

austenitic cast steel alloy; carbides; microstresses; fracture

• Wydawca: Komisja Odlewnictwa Polskiej Akademii Nauk Oddział w Katowicach
• Czasopismo: Archiwum Odlewnictwa
• Rocznik: 2006
• Tom: R. 6, nr 22
• Strony: 590--597
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Tuleja J.

autor

Gutowski P.

autor

Leus M.

• Akademia Morska, Instytut Inżynierii Transportu, 70-500 Szczecin, Wały Chrobrego 1-2,

Bibliografia

• [1] K. Kołodziejczyk, P. Kula i inni: Nawęglanie próżniowe - technologia i urządzenia przyszłości. Inżynieria Materiałowa, nr 5, (2002), s. 202-207.
• [2] B. Piekarski: Odlewy ze staliwa austenitycznego w budowie pieców do nawęglania. Prace Naukowe Politechniki Szczecińskiej nr 573, Instytut Inżynierii Materiałowej nr 18, Szczecin, (2003).
• [3] A. Schnaas: Veränderung der Eigenschaften hochwarm fester Stähle durch Aufkohlung und Karbidens-scheidungen. Rozprawa doktorska, Max-Plank-Institut, Düsseldorf, (1977).
• [4] A. Schnaas, J. H. Grabke: High-Temperature Corrosion and Creep of Ni-Cr-Fe Alloys in Carburizing and Oxidizing Environments. Oxid. Metals, vol. 5, (1977), s. 387-404.
• [5] M. Hänsel, C. A. Boddington, D. J. Young: Internal oxidation and carburisation of heat-resistant alloys. Corrosion Science, nr 45, (2003), s. 967-981.
• [6] Y. Nishiyama, N. Otsuka, T. Nishizawa: Carburization Resistance of Austenitic Alloys in CH4CO2H2 Gas Mixtures at Elevated Temperatures, Corrosion, vol. 59, no. 8, (2003), s. 688-700.
• [7] P. Gutowski: Badanie przyczyn pękania palet używanych w piecach do nawęglania, Rozprawa doktorska, Politechnika Szczecińska, Szczecin, (1989).
• [8] P. Gutowski: Rozwój naprężeń strukturalnych w staliwie LH17N36S w wyniku nawęglania i nagłych zmian temperatury, Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji, vol. 12, (1993), s. 231-245.
• [9] P. Gutowski, J. Kubicki: Determination of Tessellated Stresses in Stable Multiphase Casting Alloys under Cyclic Temperature Changes. Krzepnięcie Metali i Stopów, vol. 16, (1992), s. 97-102.
• [10] Union Carbide Corporation December 1986, ME, s. 189.