Ulepszane cieplnie ultraniskowęglowe stale bainityczne.

• Autorzy: Lis A. K. , Lis J. , Kolan C. , Jeziorski L.

Warianty tytułu

EN

Ultra low carbon bainitic (ULCB) steels after quenching and tempering.

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Określono własności wytrzymałościowe i udarność Charpy V nowych, współczesnych ultraniskowęglowych stali bainitycznych (ULCB), których składy chemiczne podano w tabeli. Wyznaczono za pomocą badań dylatometrycznych 9 wykresów CTPc dla nowych gatunków stali ULCB. Porównano wykresy CTPc stali 10N9 zawierającej 10% Ni i nowej stali HN5MVNb zawierającej 5,1% Ni oraz stali ULCB_3,5%Ni z dodatkiem około 1,5% Cu gatunku HSLA 100 i HN3MCu. Przedstawiono wpływ wzrastającej zawartości węgla i tytanu w składzie chemicznym stali 04G3Ti, 06G3Ti i 09G3Ti na kinetykę przemian fazowych w warunkach ciągłego chłodzenia. Sporządzono wykresy CTPc trudnościeralnych stali 04G3HN i 04G4HN. Przeanalizowano wpływ temperatury odpuszczania po hartowaniu badanych stali w wodzie na własności wytrzymałościowe i udarność Charpy V. Ustalono optymalne warunki ulepszania cieplnego badanych stali na wysoką wytrzymałość i udarność w temperaturach obniżonych w zakresie od -60 stopni Celsjusza do -120 stopni Celsjusza. Stwierdzono, że stale HN3MCu i HN5MVNb posiadają Re>690 MPa, udarność KCV-100C>100 J/centymetr kwadratowy, KCV-120C>80 J/ centymetr kwadratowy i KCV-196C>35 J/centymetr kwadratowy, mogą więc być użyte do kriogenicznych zastosowań jako najbardziej ekonomiczne stale w stosunku do stali zawierających ponad 9% Ni typu NV20-2 czy 10N9.

EN

The mechanical and Charpy V impact strength properties of the new, advanced ultra low carbon bainitic (ULCB) steels after water quenching and tempering (WQ&T) have been investigated. Their chemical compositions are given. The nine continuous cooling transformation diagrams (CCT) of the new ULCB steel grades have been established. The CCT diagrams for ULCB_Ni steels containing 9% Ni - grade 10N9 and 5% Ni - grade HN5MVNb are given. The comparison between CCT diagrams of 3,5%Ni + 1,5% Cu containing steels grade HSLA 100 and HN3MCu is shown. The effect of the increase in carbon and titanium contents in the chemical composition of ULCB_Mn steels 04G3Ti, 06G3Ti and 09G3Ti on the kinetics of phase transformations during continuous cooling is presented by the shifting CCT diagrams. There are the CCT diagrams for wear resistant ULCB steels 04G3HN and 04G4HN. The tensile properties of 04G3HN steel WQ&T during 1 hour after different tempering temperatures are shown as well as the properties of 04G4HN steel double tempered after quenching in water as follows; T1 600 degrees centigrade/1h + T2 600 degrees centigrade/1h, T1 = T2 = 630 degrees centigrade/2h, T1 608 degrees centigrade/1h + T2 650 degrees centigrade/0.5h. The Charpy V impact strength and brittle fracture occurrence curves for WQ&T 04G3HN and 04G4HN steels are presented. The effect of tempering temperature on mechanical properties of WQ&T steels: 04G3Ti, 06G3Ti and 09G3Ti is shown. Their Charpy V impact strength and brittle fracture occurrence curves are shown. The effect of tempering temperature on tensile properties of WQ&T HN3MCu steel is shown and Charpy V impact strength curves after different tempering conditions are shown. The optimum tempering temperatures region of HN3MCu steel for high Charpy V impact toughness at low temperatures - 80 degrees centigrade (193K) and -120 degrees centigrade (153 K) is estimated. The effect of tempering temperature on the mechanical properties of HN5MVNb steel is given the low temperature impact Charpy V toughness of HN5MVNb steel is shown. The optimum range of tempering temperature during 1 hour for toughness of WQ&T HN5MVNb steel is given. HN3MCu and HN5MVNb steels after WQ&T have high yield strength YS > or = 690 MPa and high Charpy V impact toughness KV > or = 80 J at - 100 degrees centigrade (173 K) and KCV > or = 50 J/ square centimetre at -120 degrees centigrade (153 K) so they may be used for cryogenic applications.

Słowa kluczowe

PL

stal ultraniskowęglowa; stal bainityczna; skład chemiczny; Charpy V; węgiel; tytan; własności mechaniczne; własności mechaniczne przy rozciąganiu; odporność na uderzenia; hartowanie; odpuszczanie

EN

ultra low carbon steel; bainitic steel; chemical composition; Charpy V; carbon; titanium; mechanical properties; tensile properties; impact strength; quenching; tempering

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 1998
• Tom: R. XIX, nr 6
• Strony: 1325--1332
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Lis A. K.

• Instytut Inżynierii Materiałowej Politechniki Częstochowskiej

autor

Lis J.

• Instytut Inżynierii Materiałowej Politechniki Częstochowskiej

autor

Kolan C.

• Instytut Inżynierii Materiałowej Politechniki Częstochowskiej

autor

Jeziorski L.

• Instytut Inżynierii Materiałowej Politechniki Częstochowskiej

Bibliografia

• [1] Lis A. K., Lis J., Jeziorski L.: Advanced ultra-low carbon bainitic steels with high toughness, Journal of Materials Processing Technology, vol. 64, (1997), pp. 255-266
• [2] Garcia C. I., Lis A. K., DeArdo A. J.: Ultra Low Carbon Bainitic Plate Steels: Processing, Microstructure and Properties, 31st Mechanical Working and Steel Processing Conference Proceedings, Vol. X VII Chicago, IL 1989, A Publication of The Iron and Steel Society MC, (1990), pp. 505–516
• [3] Lis A. K. Mechanical properties and microstructure of ULCB steels affected by thermomechanical rolling, quenching and tempering, Proceedings of the International Conference „Challenges To Civil and Mechanical Engineering in 2000 and Beyond”, vol. III, Wrocław, (1997), s. 188-194
• [4] MIL-S-24645A (SH), Military Specification, Steel Plate, Sheet or Coil, Aqe-Hardening Alloy, Structural High Yield Strength HSLA 80, HSLA 100 Steels, US, January (1990)
• [5] Montemarano T. W., Sack B. p., Gudas J. P., Vassilaros M. G., Vanderveldt H. H.: High Strength Low Alloy Steels in Naval Construction, Journal of Ship Production, vol. 2, No 3, Aug. (1986), s. 145-162
• [6] Lis A., Lis J.: Ulepszane cieplnie niskowęglowe, średniomanganowe stale konstrukcyjne do pracy w niskich temperaturach. Hutnik-Wiadomości Hutnicze, Nr 2, (1985), s. 35-38
• [7] Lis J., Lis A., Jeziorski L.: Poprawa ciągliwości niskostopowych stali o podwyższonej wytrzymałości i wysokowytrzymałych stali bainitycz przez zastosowanie obróbki cieplnej, Hutnik-Wiadomości Hutnicze, Nr 5, (1995), s. 161-167
• [8] Lis A., Lis J., Jeziorski L.: Heat Treatment of Fe-Mn-Ti Structural Steel. Proceedings 5th International Cingress of Heat Treatment of Materials, Scientific Society of Mechanical Engineers, Hungary, Budapest, Vol 1 (1985) pp. 511-517
• [9] Krishnadev M. R.: Development and characterization of a new family of cooper-containing HSLA steels, Conference Proceedings, HSLA Steels Technology Applications, Edt. M. Korchynsky, ASM (1984). Pp. 29-147
• [10] Le May I., Schetky Mc J. L., Krishnadev M. R.: The Role of copper in HSLA, Steels: A Review And Update, Edt. D. P. Dune, T. Chandra. Proceedings of International Conference „High Strength Low Alloy Steels - 84”, University of Wollongong, N.S.W., Australia. (1985), s. 64-67
• [11] Wilson A. D., Hamburg E. G., Cowin D. J., Thompson S. W., Krauss G.: Properties and Microstructures of Copper Precipitation Aged Plate Steels, Conference Proceedings of World Materials Congress 1988, Microalloyed HSLA Steels, Chicago, ASM International. (1988) pp. 259–275
• [12] Lis A. K., Mujahid M., Garcia C. I., DeArdo A. J.: The Aging Behavior of HSLA 100 Steel, Proc. 8th Conf. Electron Microscopy of Solid Materials „MECS’93”, Edt. A.Szymański, Wrocław - Szklarska Poręba, Poland, (1993). S. 309-315
• [13] Rules for the Construction and Classification of Steel Ships, Cryogenic Steels and Steels for LPG, Chapter X.: Quality and Testing of Materials, Det Norske Veritas, Oslo, (1977)
• [14] Lis A.K., Jeziorski L., Lis J.: Sposób obróbki cieplno-plastycznej stali, Patent 135771, Urząd Patentowy, Warszawa, 07.05.1987
• [15] Lis A. K., Lis J., Szwej H.. Szczeszek St.: Modyfikacja struktury i własności mechanicznych bardzo niskowęglowych stali bainitycznych utwardzanych wydzieleniowo, Projekt badawczy Nr 7 T08 B 08 11, (1996), raport niepublikowany
• [16] Rudnik S., Lisak J.: Wykresy CTPc kriogenicznych stali niklowye, Hutnik-Wiadomości Hutnicze, (1989), Nr.4 s. 138-141
• [17] Lis A. K., Lis J., Jeziorski L.: The CCT diagrams of ultra low carbon bainitic steels and their impact toughness properties, Proceedings AMT’98 XV-th Physical Metallurgy and Materials Science Conference „Advanced Materials & Technologies”, Kraków—Krynica, (1998). W druku
• [18] Lis A. K., Lis J., Kolan C.: Prediction of microstructural evolution and mechanical properties in thermomechanically rolled ULCB_ Mn steels, Proceedings The 6th International Semianr of International for Federation Heat Treatment and Surface Engineering, IFHT’97 KSHT, Kongju Korea, (1977), pp. 324-330
• [19] Lis A. K., Kolan C.: Quantification of dual-phase microstructures of ULCB_ Mn steel after rolling. Proceedings International Conference on „The Quantitative Description of Materials Microstructure QMAT`97”. Warsaw, (1997), pp. 371-376
• [20] Lis A. K., Jeziorski L. Zdrowienie statyczne w procesach obróbki cieplno-plastycznej, Rudy i Metale Nieżelazne, R.. 42, (1997), Nr 11. s. 467-469
• [21] Lis A. K., Lis J., Bochenek A., Jeziorski L.: Stal konstrukcyjna o podwyższonej wytrzymałości do pracy w niskich temperaturach, Zgłoszenie Patentowe, (1998)