The influence of pre-tempering on the mechanical properties of HS6-5-2 high speed steel

• Autorzy: Bała P. , Pacyna J.

Warianty tytułu

PL

Wpływ wstępnego odpuszczania na własności mechaniczne stali szybkotnącej HS6-5-2

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Main objective of the research presented in this work was the evaluation of an influence of pre-tempering on the properties of HS6-5-2 steel after principal tempering. It was shown, that advance (by pre-tempering) of selected phase transformations during tempering may affect steel properties after principal tempering. Samples of test steel, previously ąuenched in oil from the temperaturę of 1240°C have been pre-tempered at 20, 250, 450 and 550°C for 1.5 hour and subsequently cooled in air. Then principal tempering has been applied 3x580°C/lh. Due to high brittleness of test steel it was decided to test their strength with static bend test. The tests have been carried out on 05 samples using an INSTRON testing machinę. Evaluation of crack resistance of test steels has been madę by means of linear elastic fracture mechanics method on the basis of the measurement of stress intensity factor KIc. It has been found that, in test steel in which remains a lot of retained austenite after hardening, the pre-tempering within the rangę of cementite precipitation and transformation of retained austenite, adversely affects the properties after principal tempering. Pre-tempering of the investigated steel at the temperaturę insignificantly higher than precipitation of MC - type alloy carbides start temperaturę results in decrease in strength properties at insigniticant increase of KIc.

PL

W pracy przedstawiono wpływ wstępnego odpuszczania na własności stali HS6-5-2 po odpuszczaniu zasadniczym. Próbki badanej stali, uprzednio zahartowane od temperatury 1240°C (chłodzenie w oleju), odpuszczano wstępnie przy 20, 250, 450 i 550°C przez czas 1,5 godziny po czym chłodzono na powietrzu. Następnie zastosowano odpuszczanie zasadnicze 3x580°C/lh. Ze względu na to, iż badaniom podlegała stal szybkotnąca, zdecydowano się na badania wytrzymałości w statycznej próbie zginania. Badania wykonano przy użyciu maszyny wytrzymałościowej INSTRON na próbkach 5. Ocenę odporności na pękanie badanych stali wykonano metodą liniowo-sprężystej mechaniki pękania w oparciu o pomiary współczynnika intensywności naprężeń KIc. Próbki zginano trójpunktowo na maszynie wytrzymałościowej INSTRON. Stwierdzono, iż odpuszczanie wstępne w zakresie wydzielania cementytu i przemiany austenitu szczątkowego wpływa niekorzystnie na własności po odpuszczaniu zasadniczym. Wstępne odpuszczanie badanej stali przy temperaturze nieznacznie wyższej od temperatury początku wydzielania węglików stopowych typu MC powoduje spadek własności wytrzymałościowych przy nieznacznym wzroście KIc.

Słowa kluczowe

EN

tool materials; high-speed steel; pre-tempering; mechanical properties; carbides; retained austenite

PL

stal szybkotnąca; wstępne odpuszczanie; własności mechaniczne; węglik; austenit szczątkowy

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 53, iss. 3
• Strony: 795--801
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys.

Twórcy

autor

Bała P.

autor

Pacyna J.

• AGH University of Science and Technology, 30-059 Kraków, 30 Mickiewicza Av.

Bibliografia

• [1] R. W. K. Honeycombe, H. K. D. H. Bhadeshia, Steels. Microstructure and properties, 2nd ed. London: Edward Arnold (1995).
• [2] A. K. Sinha, Physical metallurgy handbook, The McGraw-Hill Companies, Inc. (2003).
• [3] R. Padmanabhan, W. E. Wood: Precipitation of s carbide in martensite. Materials Science and Engineering, 65, 289-297 (1984).
• [4] R. C. Thomson, M. K. M. Miller, Acta Matall, 46, 2203-2213 (1998).
• [5] J. Pacyna, B. Pawłowski, Effect of tempering temperaturę on 30HGSNA steel toughness. Metallurgy and Foundry Engineering, 10, 4, 409-421 (1984).
• [6] G. Krauss, Steels: Processing, Slructure and Performance, ASM Int. (2005).
• [7] L. A. Dobrzański, W. Kasprzak, J. Mazurkiewicz, The structure and properties W-Mo-V-Co high-speed steel of the type 11-2-2-5 af-ter heat treatment, Proceedings of the 4th International Scientific Conference ,.Achievements in Mechanical and Materials Engineering" AMME'95, Gliwice-Wisła, 83-86(1995).
• [8] L. A. Dobrzański, A. Zarychta, Journal of Materials Processing Technology, 77, 180-193 (1998).
• [9] F. Pan, Ma Hirohashi, Y. Lu, P. Ding, A. Tang, D. V. Edmonds, Metallurgical and Materials Transactions, 35A, 2757-2766 (2004).
• [10] L. A. Dobrzański, M. Ligraski, Proceedings of the 4. International Scientific Conference „Achievements in Mechanical and Materials Engineering" AMME'95, Gliwice-Wisła, 87-90 (1995).
• [11] M. Wang, Y. Wang, F Sun, Materials Science and Engineering A, 438, 1139-1142 (2006).
• [12] L. Xu, J. Xing, S. Wei, Y. Zhang, R. Long, Wear 262, 253-261(2007).
• [13] P. Bała, The kinetics of phase transformations during tempering and its influence on the mechanical properties, PhD thesis, AGH University of Science and Technology, Cracow 2007. Promotor J. Pacyna (in Polish).
• [14] P. Bała, J. Pacyna, J. Krawczyk, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 19, 1, 19-25 (2006).
• [15] P. Bała, J. Pacyna, J. Krawczyk, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 18, 47-50 (2006).
• [16] T. H. Yu, C. Y Chen, J. R. Yang, Journal of Materials Engineering and Performance 16, 102-108 (2007).
• [17] L. A. Dobrzański, M. Adamiak, W. Kasprzak, Proceedings of the 7. International Scientific Conference „Achievements in Mechanical and Materials Engineering" AMME'98, Gliwice-Zakopane, 107-110(1998).
• [18] T. Babul, N. Kucharieva, A. Nakonieczny, J. Senatorski, Journal of Materials Engineering and Performance 12, 696-700 (2003).