The Forming of High Mechanical Properties of Low Carbon Copper Bearing Structural Steel

• Autorzy: Bogucki R. , Pytel S. M.

Warianty tytułu

PL

Kształtowanie wysokich własności mechanicznych niskowęglowej stali konstrukcyjnej z dodatkiem miedzi

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The results of microstructure and mechanical properties of low-carbon copper bearing steel which is characterized by high yield strength eąual to 900 MPa and minimum impact energy equal to 81J at Iow temperaturę (-84° C) are presented in this paper. The steel contains higher amount of nickel (6% wt.) and copper (2% wt.) as well as lower content of carbon (0,03% wt.) in comparison with grade HSLA-100 steels. High mechanical properties of the steel through appropriate selection of its chemical composition and heat treatment parameters were obtained. It was observed that hardening and then tempering in dual-phase rangę a+y leads to formation of multiphase microstructure consisting of martensite laths, polygonal ferrite with precipitates of L_Cu and retained austenite. This microstructure ensures high strength with good formability and resistance to brittle fracture.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań mikrostrukturalnych i wytrzymałościowych, niskowęglowej stali z dodatkiem 2% miedzi o granicy plastyczności Rp0,2 powyżej 900 MPa i pracy łamania na poziomie 81 J w temperaturze -84 °C. Badana stal charakteryzowała się podwyższona zawartością niklu (6% wag.) miedzi (2% wg.) oraz obniżoną koncentracją węgla (0,03% wg.) w porównaniu do klasycznej stali z gatunku HSLA 100. Wysokie własności mechaniczne zostały uzyskane poprzez sterowanie składem chemicznym oraz obróbką cieplną. Zaobserwowano, że hartowanie z następnym odpuszczaniem w zakresie dwufazowym a+y prowadzi do utworzenia wielofazowej struktury składającej się z martenzytu listwowego, ferrytu poligonalnego z wydzieleniami fazy L_Cu oraz austenitu szczątkowego. Mikrostruktura taka zapewnia wysokie własności wytrzymałościowe, dobrą plastyczności i odporność na pękanie.

Słowa kluczowe

EN

high strength low alloy; copper addition; microstructure; mechanical properties; heat treatment

PL

stal niskowęglowa; mikrostruktura; właściwości mechaniczne; obróbka cieplna

• 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: 2010
• Tom: Vol. 55, iss. 1
• Strony: 239--246
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bogucki R.

autor

Pytel S. M.

• INSTITUTE OF MATERIALS SCIENCE, CRACOW UNIVERSITY OF TECHNOLOGY, 31-864 KRAKÓW, UL. JANA PAWŁA II 37, POLAND

Bibliografia

• [1] A. K. Lis, Podstawy kształtowania wysokiej odporności na pękanie ultraniskowęglowych stali bainitycznych - monografia 53, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 1998.
• [2] S. J. Mikalac, M. G. Vassilaros, Strength and toughness response to aging in a high copper HSLA-100 steel - Proceeding of the International Conference on Processing, Micro structure and Properties of Microal-loyed and oder Modern High Strength Low Alloy Steels, June 3-6 1991. Pittsburgh PA, USA, 331-343.
• [3] M. Blicharski, C. I. Garcia, S. M. Pytel, Structure and Properties of ULCB Steels for Heavy Sec-tion Applications, Proceedings of International Sympo-sium on Processing, Micro structure and Properties of HSLA Steels, October 1987, Pittsburgh, PA, USA.
• [4] R. P. Foley, M. E. Fine, Micro structure and proper-ty nwestigation of quenched and tempering HSLA-100 steel, Processing, Microstructure and Properties of Mi-croalloyed and Other Modern High Strength Low Alloy Steels, Pittsburgh, PA, June 3-6, 315-330, 1991 Pittsburgh, PA.
• [5] S. Panwar, D. B. Goel, O. R. Pandy, K. S. Prasad, Aging of copper Bering HSLA-100 steel, Buli. Mater. Sci. 26, 4, 441-447, June 2003.
• [6] S. K. Dhua, A. Ray, D. S. Sarma, Effect of tem-pering temperatures on the mechanical properties and microstructures of HSLA-100 type copper-bearing steels - Materials Science and Engineering A318, 197-210 (2001).
• [7] R. Bogucki, K. Miernik, S. M. Pytel, Influence of molybdenum addition on microstructure-property relationship of copper Bering high strength Iow alloy steel, mat. konf. New trends in technology system operation, Presov Slovak Republic 20-21 October 2005.
• [8] H. Buglacki, Analiza właściwości mechanicznych i spawalności stali wysokiej wytrzymałości na konstrukcje oceanotechniczne i okrętowe, monografia 23, Politechnika Gdańska, Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, Gdańska 2001.
• [9] T. W. Montemarano, B. P. Sack, J. P. Gudas, M. G. Vassilaros, H. H. Vanderveldt, High strength Iow alloy steels in naval construction, Journal of Ship Production, 2, 3, 145-162, August 1986.
• [10] MIL-S-24645A(SH), Military Specyfication, Steel Plate, Sheet, or Coil, Age-Hardening Alloy, Structural, High Yield Strength (HSLA-80 and HSLA 100), January 1991.
• [11] S. M. Pyte, R. Bogucki, Wpływ jakości metalurgicznej na mechaniczne właściwości stali konstrukcyjnej HSLA 100 z dodatkiem miedzi, mat. konf.: III Konferencja Naukowa „Współczesne zagadnienia w materiałoznawstwie i technologii bezwiórowej” Bydgoszcz 2001.
• [12] M. Mujahid, A. K. Lis, C. I. Garcia, A. J. De Ardo, Structure - properties studies of Cu-containing HSLA 100 steel, Processing, Microstruc-ture and Properties of Microalloyed and Other Modern High Strength Low Alloy Steels, 345-357. Pittsburgh, PA, June 3-6, 1991, Pittsburgh, PA.
• [13] B. Reppich, Particie strebgthening, (w:) Materials science and technology, A comprehensive treatment, vol. 6, Plastic deformation and fracture of materials, Wein-heim, VCH, 311-367(1993).
• [14] B. D. Wirtheal, Multiscale modeling of radiation damage accumulation in bcc and fcc metals in the fusion emdronment, ICFRM-11, Kyoto Japan.