The importance of primary carbides for the tribological properties of ferrous alloys

• Autorzy: Krawczyk J. , Frocisz Ł. , Kokosza A. , Rożniata E. , Dziurka R. , Madej M.

Warianty tytułu

PL

Znaczenie węglików pierwszorzędowych we własnościach tribologicznych stopów żelaza

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Among the materials used for the mill rolls, one of the main groups are materials with eutectoid primary carbides in their microstructure. The volume fraction and morphology of these carbides influent in a significant way on the tribological properties of tool materials. In the paper, the role of the primary carbides morphology on the fatigue wear of mill rolls after exploitation was presented. The role of the primary carbides morphology in the sliding wear of tool materials was also investigated. The evaluation of the sliding wear mechanism and its degree was performed by the investigation of the mill rolls surface roughness after exploitation. Whereas, the role of ledeburite cementite morphology in wear mechanism changes ware investigated by the laboratory tests. Tests were performed with the use of different loads, time, and temperature during the trials. The microcutting of counter sample material by the primary carbides from the tested samples was observed.

PL

Wśród materiałów stosowanych na walce hutnicze są takie, które w swojej mikrostrukturze zawierają również węgliki powstające w wyniku przemiany eutektycznej. Ponieważ powstają one z cieczy, nazywane są węglikami pierwszorzędowymi. Ilość oraz kształt tych węglików może istotnie wpływać na własności tribologiczne takich narzędzi. W pracy przedstawiono rolę morfologii węglików pierwotnych w zużyciu zmęczeniowym na przykładach walców hutniczych po eksploatacji. Przedstawiono również rolę węglików pierwotnych w zużyciu ściernym. Ocenę zużycia ściernego wykonano na podstawie wpływu czasu eksploatacji na chropowatość powierzchni walców pracujących w walcowni zimnej płaskowników. Natomiast rolę morfologii cementytu ledeburytycznego w zużyciu ściernym badano w warunkach testów laboratoryjnych przy stosowaniu zmiennych obciążeń pary trącej oraz temperatury pracy. Wykazano mechanizm mikroskrawania przez odsłonięte węgliki pierwszorzędowe (jako „mikroostrza”) materiału przeciwpróbki.

Słowa kluczowe

EN

steel; cast steel; primary carbides; tribology; microstructure; mill rolls

PL

stal; staliwo; węgliki pierwotne; tribologia; mikrostruktura; walce hutnicze

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2016
• Tom: nr 6
• Strony: 69--81
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Krawczyk J.

• AGH Academy of Science and Technology, Faculty of Metals Engineering and Industrial Computer Science, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Frocisz Ł.

• AGH Academy of Science and Technology, Faculty of Metals Engineering and Industrial Computer Science, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Kokosza A.

• AGH Academy of Science and Technology, Faculty of Metals Engineering and Industrial Computer Science, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Rożniata E.

• AGH Academy of Science and Technology, Faculty of Metals Engineering and Industrial Computer Science, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Dziurka R.

• AGH Academy of Science and Technology, Faculty of Metals Engineering and Industrial Computer Science, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Madej M.

• AGH Academy of Science and Technology, Faculty of Metals Engineering and Industrial Computer Science, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• 1. Wang Y, Lei T., Liu J.: Tribo-metallographic behavior of high carbon steels in dry sliding: I.Wear mechanisms and their transition, Wear 231. 1,(1999) 1-11.
• 2. Wang Y, Lei T., Liu J.: Tribo-metallographic behavior of high carbon steels in dry sliding: IL Microstructure and wear, Wear 231. 1,(1999) 12-19.
• 3. Das Bakshi S., Leiro A., Prakash B., Bhadeshia H. K. D. H.: Dry rolling/sliding wear of nanostructured pearlite, Materials Science and Technology 31(2015) 1735-1744.
• 4. Krawczyk J.: Projektowanie mikrostruktury materiału ze względu na własności tribologiczne. Monografia IV konferencji "Doskonalenie jakości procesów technologicznych'', Sromowce Niżne, 23-25 maj 2012. s. 273-280.
• 5. Krawczyk J.: Zmiany w mikrostrukturze stopów na osnowie żelaza wywołane kontaktem tribologicznym ze stalą nagrzaną do zakresu występowania austenitu, Tribologia 4, 43. 244 (2012) 89-98.
• 6. Krawczyk J.: Mechanizm powstawania białej warstwy w kontekście zużycia narzędzi podczas kształtowania stalowych elementów konstrukcyjnych, Tribologia 4, 42. 238 (2011) 135-143.
• 7. Krawczyk J.: Własności tribologiczne stali stopowych nadeutektoidalnych, Tribologia 2. 40. 224 (2009) 39-51.
• 8. Krawczyk J.: Mechanizm zużycia tribologicznego w aspekcie zmian w warstwie wierzchniej roboczych walców hutniczych po eksploatacji, Tribologia 46, 3 (2015) 65-77.
• 9. Krawczyk J.: Zależność pomiędzy współczynnikiem rozszerzalności cieplnej a zużywaniem się elementów konstrukcji i narzędzi. Tribologia 2. 38, 212 (2007) 339-352.
• 10. Haduch Suski Z., Lozano Andrade J., Garcia Rodriguez A., Gonzalez H. R., Rodriguez E.: Zwiększenie trwałości rolek do formowania rur, Tribologia 6 (2014) 43-66.
• 11. Quintero Garza A., Villarreal Garza M. T., Arias Hernandez H., Haduch Suski Z.: Przedłużenie żywotności noży do cięcia rur, Tribologia 6 (2014) 127-136.
• 12. Krawczyk J.: Zależność zużycia tribologicznego staliwa adamitowego od mikrostruktury. Tribologia 2. 38, 212 (2007) 325-337.
• 13. Krawczyk J.: Rola mikrostruktury w tribologicznym zużyciu stopów żelaza, Rozprawy, Monografie 274, Wydawnictwa AGH, Kraków 2013.
• 14. Krawczyk J.: The effect of cast steel chemical composition on its microstructure and tribological properties in mill rolls, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 2. 47 (2011) 137-148.
• 15. Krawczyk J.: Microstructure and tribological properties of mottled cast iron with different chemical composition, Archives of Materials Science and Engineering 1. 51(2011) 5-15.
• 16. Krawczyk J., Rożniata E., Dziurka R.: Wpływ normalizowania niezupełnego staliwa G200CrNiMo4-3-3 na jego własności tribologiczne, Tribologia 3. 39, 219 (2008) 27-35.
• 17. Krawczyk J., Pacyna J.: Effect of the cooling rate on the mottled cast iron microstructure designed for the mill rolls. Metallurgy and Foundry Engineering 2. 35 (2009) 101-110.
• 18. Krawczyk J., Dziurka R., Rożniata E.: The high-temperature tribology of iron matrix hypoeutectic alloy after under-annealing normalizing, Metallurgy and Foundry Engineering 2. 34 (2008) 125-131.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).