Study on mechanical properties and microstructure of 42CrMo4/NANOS-BA® high-strength clad plates after the process of hot rolling and two-stage heat treatment with isothermal transformation

• Autorzy: Walnik Bartłomiej , Woźniak Dariusz , Nieszporek Aleksandra , Adamczyk Mariusz

Identyfikatory

DOI

10.32730/imz.2657-747.21.1.4

Warianty tytułu

PL

Badania właściwości mechanicznych i mikrostruktury wysokowytrzymałych płaskowników dwuwarstwowych 42CrMo4/NANOS-BA® po procesie walcowania na gorąco i dwuetapowej obróbce cieplnej z przemianą izotermiczną

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the study was to develop a technology for welding non-weldable 42CrMo4 and NANOS-BA® steel grades in the process of hot rolling and two-stage heat treatment. As a result of physical experiments carried out in a line for semi-industrial simulation of the production of metals and their alloys (LPS) and additional heat treatment, a durable combination of 42CrMo4 and NANOS-BA® steels with high mechanical properties was obtained, including: R_p0.2 = 1036 MPa, R_m = 1504 MPa and A = 10.9%, without microscopically visible cracks and other discontinuities in the joined surface. The quality of the 42CrMo4/NANOS-BA® clad plates produced in this way was assessed on the basis of microstructure examination as well as bending, shear and tensile strength tests.

PL

Celem pracy było opracowanie technologii zgrzewania niespawalnych stali w gatunkach 42CrMo4 i NANOS-BA® w procesie walcowania na gorąco i dwuetapowej obróbki cieplnej. W wyniku fizycznych eksperymentów przeprowadzonych w linii do półprzemysłowej symulacji wytwarzania metali i ich stopów (LPS) i dodatkowej obróbki cieplnej uzyskano trwałe połączenie stali 42CrMo4 i NANOS-BA® o wysokich właściwościach mechanicznych m.in.: R_p0,2 = 1036 MPa, R_m =1504 MPa i A = 10,9%, bez widocznych mikroskopowo pęknięć i innych nieciągłości w płaszczyźnie zgrzewania. Ocenę jakości wykonanych tym sposobem połączeń płaskowników dwuwarstwowych 42CrMo4/NANOS-BA® dokonano w oparciu o badania mikrostruktury i próby wytrzymałości na zginanie, ścinanie i rozciąganie.

Słowa kluczowe

EN

clad plates; hot rolling bonding; nanostructured steel

PL

blacha platerowana; zgrzewanie; walcowanie na gorąco; stal nanostrukturalna

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukaszewicz - Instytut Metalurgii Żelaza im. Stanisława Staszica
• Czasopismo: Journal of Metallic Materials
• Rocznik: 2021
• Tom: Vol. 73, no. 1
• Strony: 22--31
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Walnik Bartłomiej

• Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Metalurgii Żelaza

autor

Woźniak Dariusz

• Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Metalurgii Żelaza

autor

Nieszporek Aleksandra

• Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Metalurgii Żelaza

autor

Adamczyk Mariusz

• Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Metalurgii Żelaza

Bibliografia

• [1] G.M. Grigorenko, W.A. Kostin. Spawalność stali i kryteria jej oceny. Przegląd Spawalnictwa, 2013, 7, p. 11-17.
• [2] B. Garbarz, W. Burian, J. Marcisz, A. Wiśniewski. The Nano-Duplex NANOS-BA Steel for Application in Construction of Armours. Problems of Mechatronics Armament, Aviation, Safety Engineering, 2012, 4 (10), p. 7-22.
• [3] B. Walnik, J. Marcisz, A. Iwaniak, J. Wieczorek. Badania zużycia ściernego nanostrukturalnej stali bainitycznej. Prace Instytutu Metalurgii Żelaza, 2017, 69 (3), p. 55-60.
• [4] J. Marcisz, W. Burian, B. Walnik. Opracowanie założeń technicznych projektu lekkiego opancerzenia na bazie perforowanych blach ze stali o wytrzymałości powyżej 2 GPa, spełniającego wymagania 2 i 3 poziomu ochrony wg STANAG 4569. Prace Instytutu Metalurgii Żelaza, 2017, 69 (3), p. 80-83.
• [5] B. Walnik, D. Woźniak, M. Adamczyk. A. Żak. Opracowanie technologii wytwarzania płaskowników warstwowych łączonych metodą walcowania na gorąco i badania eksperymentalnych wyrobów. Część I. Sprawozdanie z pracy badawczej IMŻ no. S0 0972, 2018. [unpublished].
• [6] B. Walnik, D. Woźniak, M. Adamczyk. A. Żak. Opracowanie technologii wytwarzania płaskowników warstwowych łączonych metodą walcowania na gorąco i badania eksperymentalnych wyrobów. Część II. Sprawozdanie z pracy badawczej IMŻ no. S0 0972, 2019. [unpublished].
• [7] Polski Komitet Normalizacyjny. PN-EN ISO 7438:2021-04. Metale - Próba zginania. Warszawa: PKN, 2021.
• [8] Polski Komitet Normalizacyjny. PN-EN ISO 6892-1:2020-05. Metale - Próba rozciągania - Część 1: Metoda badania w temperaturze pokojowej. Warszawa: PKN, 2020.
• [9] ASTM International, ASTM A264 - 03: Standard Specification for Stainless Chromium-Nickel Steel-Clad Plate. West Conshohocken: PA, 2003.
• [10] B. Walnik, D. Woźniak, M. Adamczyk. Badania właściwości mechanicznych i mikrostruktury eksperymentalnych blach warstwowych walcowanych na gorąco. Hutnik - Wiadomości Hutnicze, 2019, 86 (10), p. 309-314.
• [11] B. Walnik, D. Woźniak, M. Adamczyk, A. Nieszporek. Opracowanie technologii wytwarzania płaskowników makrokompozytowych, złożonych z warstw ze stali nanostrukturalnej o ultra wysokiej wytrzymałości w procesie walcowania na gorąco. Sprawozdanie z pracy badawczej IMŻ nr S0 1009, 2020. [unpublished].

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).