Tempcore Process Analysis based on the Kinetics of Phase Transformations

• Autorzy: Bała P.

Warianty tytułu

PL

Analiza procesu Tempcore w oparciu o kinetykę przemian fazowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The description of the phase transformation kinetics of undercooled austenite in the form of the CCT (Continuous Cooling Transformation) diagram as well as the phase transformation kinetics during tempering in the form of the CHT (Continuous Heating Transformation) diagram of the plain carbon steel, B500SP, intended for production of reinforcing bars by means of the Tempcore technology, is presented in the hereby paper. Changes in the microstructure of the bar cross-section (of a diameter of 8 mm) were described and the mechanical properties were determined in the static tensile test. It was found that the hardenability of the steel under testing is sufficient in respect of its application in the production of reinforcing bars using of the Tempcore technology. It will allow to obtain, in the bar near-surface, martensite (eventually also bainite), which will be tempered due to the heat from the bar core activity. Parameters of the Tempcore process should be selected in such a way as not to heat (temper) martensite - formed directly below the surface – to temperatures higher than 300C, in order to prevent an advancement of the cementite precipitation, which would significantly lower strength and hardness of martensite.

PL

W pracy zaprezentowano opis kinetyki przemian fazowych przechłodzonego austenitu w postaci wykresu CCT oraz opis kinetyki przemian fazowych przy odpuszczaniu w postaci wykresu CHT stali niestopowej B500SP przeznaczonej do produkcji pretów zbrojeniowych wykonywanych według technologii Tempcore. W odniesieniu do wyżej wymienionych wyników opisano zmiany w mikrostrukturze na przekroju pręta o średnicy 8 mm oraz określono własności mechaniczne w statycznej próbie rozciągania. Stwierdzono, że hartowność badanej stali w odniesieniu do jej przeznaczenia na pręty do zbrojenia betonu wykonanych wg technologii Tempcore jest wystarczająca, tj. pozwoli na uzyskanie w ich warstwie przypowierzchniowej martenzytu (ewentualnie i bainitu), który ulegnie odpuszczeniu w wyniku działania ciepła z rdzenia preta. Parametry procesu Tempcore powinno sie dobierac tak, aby powstały bezpośrednio pod powierzchną martenzyt nie nagrzewał się (odpuszczał) do temperatur wyższych niz 300 C, aby nie został zaawansowany proces wydzielania cementytu w wyniku czego, wytrzymałość i twardość martenzytu obniżałaby się znacząco.

Słowa kluczowe

EN

phase transformations; tempcore process; hardenability of steel

PL

przemiany fazowe; proces tempcore; hartowność stali

• 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: 2009
• Tom: Vol. 54, iss. 4
• Strony: 1223--1230
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bała P.

• Faculty of Metals Engineering and Industrial Computer Science, AGH University of Science and Technology, 30-059 Krakow, 30 Mickiewicza Av., Poland

Bibliografia

• [1] H. Cetinel, et al., A Finite Element Based Prediction of the Microstructural Evolution of Steel Subjected to the Tempcore Process, Mechanics of Materiale 32, 339-347 (2000).
• [2] J. Nikolaou, et al., Microstructures and mechanical properties after heating of reinforcing 500 MPa class weldable steels produced by various processes (Tempcore, microalloyed with vanadium and work - hardened), Construction and Building Materials 18, 243-254 (2004).
• [3] L. J. Malvar, Review of static and dynamic properties of steel reinforcing bars ACI. Mater J; 609-616, September-October 1998.
• [4] H. Zheng, A. A. Abel, Stress concentration and fatigue of profiled reinforcing steels. Int J Fatigue 20(10), 767-773 (1998).
• [5] T. Helgason, J. M. Hanson N. F. Somes, W. Gene Coorley, E. Hognestad, Fatigue strength of high-yield reinforcing bars. National Cooperative Highway Research Program, Report 164, Transportation Research Board, National Research Council, Washington DC, 1976.
• [6] H. Zheng, A. A. Abel, Fatigue properties of reinforcing steel produced by Tempcore process. J Mater Civil Eng 11(2), 158-165 (1999).
• [7] P. Bała, J. Pacyna, J. Krawczyk, The influence of the kinetics of phase transformations during tempering on the structure development in a high carbon steel. Archives of Metallurgy and Materials. I 113-120 (2007).
• [8] P. Bała, J. Pacyna, The influence of pre - tempering on the mechanical properties of HS6-5-2 high speed steel, Archives of Metallurgy and Materials 53, 3, 795-802 (2008).
• [9] P. Bała, The kinetics of phase transformations during tempering of tool steels with different karbon content, Archives of Metallurgy and Materials 54, 2, 491- 498 (2009).
• [10] J. Pacyna, Design the chemical composition of steels, AGH University of Science and Technology, Krakow 1997 (in Polish).
• [11] P. Bała, The kinetics of phase transformation of steel for reinforcement bars, Proceedings of XXXVII Young School of Materials Science, 32-36 (in Polish) Krynica 2009.
• [12] P. Bała, J. Krawczyk, Ł. Baran, The influence of reinforcement bar diameter on its microstructure and properties after tempcore process, Proceedings of XXXVII Young School of Materials Science, 37-40 (in Polish) Krynica 2009.