Wpływ obróbki cieplno-plastycznej na mikrostrukturę spiekanej stali Fe-0,85Mo-0,6Si-1,4C

• Autorzy: Nikiel P.

Warianty tytułu

EN

Influence of thermo-mechanical processing on the microstructure of sintered Fe-0.85Mo-0.6Si-1.4C steel

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badań zmian mikrostruktury spiekanej stali Fe-0,85Mo-0,6Si-1,4C w wyniku obróbki cieplno-plastycznej. Materiał do badań wytworzono metodą metalurgii proszków poprzez prasowanie na zimno i spiekanie z udziałem fazy ciekłej. Otrzymano materiał o gęstości rzeczywistej około 7,6 g/cm3. W zależności od warunków chłodzenia po spiekaniu otrzymano materiał o mikrostrukturze złożonej z ferrytu, perlitu i cementytu a po hartowaniu izotermicznym — martenzytu. Badania plastometryczne przeprowadzone zostały na plastomerze Gleeble HDS-V40 i plastomerze-dylatometrze Bähr MDS 830 w Institut für Metallformung, TU Bergakademie Freiberg. Odkształcenie zrealizowano w przez spęczanie próbek walcowych. Próbki odkształcono przy założonych parametrach: temperatura wynosiła 700 lub 775 °C i prędkość odkształcenia 0,001 s–1. Temperatura badań odpowiadała temperaturze początku i końca przemiany austenitycznej. Opracowano krzywe płynięcia materiału w postaci zależności σ-ε. Szczegółowej analizie poddano zależności pomiędzy mikrostrukturą materiału wyjściowego, parametrami odkształcenia a otrzymaną mikrostrukturą po odkształceniu. Przeprowadzone badania pozwoliły na opracowanie jakościowych zmian w mikrostrukturze odkształcanych próbek. Istotne zmiany stwierdzono w mikrostrukturze materiałów odkształcanych w temperaturze 775 °C, szczególnie w materiale wyjściowym o mikrostrukturze martenzytycznej. W materiale tym po odkształceniu otrzymano mikrostrukturę złożoną z ferrytu ze sferoidalnym cementytem.

EN

Fe-0.85Mo-0.6Si-1.4C steel preforms were manufactured by cold pressing the powder mixture and liquid phase sintering at 1295 °C to give a density of ~ 7.6 g/cm3. Furnace cooling resulted in microstructure comprising pearlite, ferrite and cementite, quenching produced martensite. Compression tests of cylindrical samples were carried out on a Gleeble HDS-V40 and a Bähr MDS 830 machines at Institut für Metallformung, TU Bergakademie Freiberg. Specimens were deformed at a strain rate of 0.001 s–1 at 700 or 775 °C; these temperatures correspond to austenitization start and end. Stress-strain diagrams and microstructural changes are presented. The relationships between initial microstructure, deformation parameters and microstructure after deformation were investigated. Particularly significant was the transformation of the martensitic material to ferrite and spheroidal cementite resulting from deformation at 775 °C.

Słowa kluczowe

PL

stal spiekana; badania plastometryczne; mikrostruktura

EN

sintered steel; mechanical tests; microstructure

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 58, nr 11
• Strony: 638--643
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., il.

Twórcy

autor

Nikiel P.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• 1. Lesuer D. R., Syn C. K., Goldberg A., Wadsworth J., Sherby O. D.: The Case for Ultrahigh Carbon Steel as Structural Materials. The Journal of The Minerals, Metals & Materials Society, 1993, t. 45, nr 8, s. 40-46.
• 2. Nieh T. G ., W adsworth J ., S herby O . D .: Superplasticity in metals and ceramics. Cambridge University Press, Cambridge, 1997.
• 3. Zhang H., Bai B., Raabe D.: Superplastic martensitic Mn-Si- -Cr-C steel with 900 % elongation. Acta Materialia, 2011, nr 59, s. 5787-5802.
• 4. Szczepanik S., Sińczak J.: Determination of the Conditions for H eavy D eformations o f S intered S teel C ontaining 1 .4 % C. Metallurgy and Foundry Engineering, 1994, t. 20, nr 4.
• 5. Lesuer D. R., Syn C. K., Sherby O. D.: Ultrahigh Carbon Steel for Automotive Applications. Society of Automotive Engineers, 1996, t. 105, nr 5, s. 384-393.
• 6. Tsuzaki K., Sato E., Furimoto S., Furuhara T. Maki T.: Formation o f o n ( a+θ) Microduplex Structure Without Thermomechanical Processing In Superplastic Ultrahigh Carbon Steel. Scripta Materialia, 1999, t. 40, s. 675-681.
• 7. Okitsu Y., Naoki T., Nobuhiro T.: A new route to fabricate ultrafine-grained structures in carbon steels without severe plastic deformation. Scripta Materialia, 2009, t. 60, s. 76-79.
• 8. Abosbaia A. A. S., Mitchell S. C., Youseffi M., Wronski A. S.: Liquid phase sintering, heat treatment and properties of ultrahigh carbon steels. Powder Metallurgy 2011, t. 54(5), nr 11, s. 592-598.
• 9. Szczepanik S., Mitchell S. C., Wronski A. S., Abosbaia A. A. S., Nikiel P., Krawiarz J.: Microstructure Evolution in Fully Dense Warm Forged Sintered Ultrahigh Carbon Steel. Powder Metallurgy Progress, 2011, t. 11, Nr 1-2, s. 78