Wymrażanie stali - technologia dawna i nowa : Część 1. Wymrażanie krótkookresowe w temperaturach ok. - 70 °C i długookresowe w temperaturach ok. - 185 °C

• Autorzy: Rogalski Z. , Łataś Z. , Kowalski S.

Warianty tytułu

EN

Subzero treating of steel - the old and new technology : Part. 1. Short-term cold treatment at temperatures ca. - 70 °C and long-term cryogenic treatment at temperatures ca. -185 °C

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Tematem artykułu jest obróbka cieplna stali w ujemnych temperaturach. W niniejszej, 1 części artykułu rozróżniono tradycyjne wymrażanie stali, przeprowadzane zwykle w temperaturach ok. -70 °C w czasie kilku godzin, które nazwano krótkookresowym, oraz nowsze wymrażanie, przeprowadzane w temperaturach ok. -185 °C w czasie kilkudziesięciu godzin, które nazwano długokresowym Scharakteryzowano sposób wykonywania, oddziaływanie na stal i zakres stosowania wymrażania krótkokresowego. Wskazano główny cel tego sposobu wymrażania, jakim jest podwyższenie twardości stali w wyniku zmniejszenia ilości austenitu szczątkowego, przez kontynuowanie w obniżanej temperaturze przemiany austenit›martenzyt w przypadkach, kiedy ta przemiana nie kończy się w procesie hartowania przez zwykłe oziębianie do temperatury otoczenia. Wspomniano o innych celach wymrażania krótkookresowego: stabilizacji wymiarowej wyrobów stalowych i zmniejszaniu w nich naprężeń własnych. Opisano sposób wykonywania i oddziaływanie na stal wymrażania długookresowego, takie samo jak wymrażania krótkookresowego, z dodatkowym oddziaływm1iem specyficznym, szczególnie polegającym na wydzielaniu w stali bardzo drobnych węglików. W następnej, 2 części artykułu przytoczono przykłady publikowanych wyników długookresowego wymrażania, na ogół wyrażających się przedłużeniem trwałości eksploatacyjnej wyrobów stalowych najczęściej poddawanych temu procesowi: narzędzi, elementów pojazdów i broni strzeleckiej. Wspomniano o krótkookresowym i długookresowym wymrażaniu, przeprowadzanym w specjalistycznej kriogenicznej wymrażarce, uzupełniającym inne obróbki cieplne i cieplno-chemiczne wykonywane w Centrum Obróbki Cieplnej Instytutu Mechaniki Precyzyjnej w Warszawie.

EN

The paper deals with thermal treating of steel at subzero temperatures. In the present 1 st. part of the paper, the traditional cold treatment of steel, usually performed for a couple of hours at temperatures of approx. -70 °C, is distinguished from more recent cryogenic treatment, performed for tens of hours at approx. -185 °C. Operation mode, the way of affecting steel and application scope of the cold treatment are characterised. The principal objective of this treatment is indicated, which is an increase of the steel hardness as a result of reduction of the amount of fest austenite through the continuation of the austenite›martensite transformation in descending temperature, in cases when the transformation is not complete in the hardening process with a regular quenching to the ambient temperature. Other objectives of the cold treatment are mentioned: dimensional stability of steel elements and reduction of their residual stresses. Operation mode of cryogenic treatment is described, as is its impact on steel, the latter being the same as that of cold treatment, and additionally, being special, particularly by precipitation in steel of very fine carbides. In the next 2 part of the paper, examples of published results of cryogenic treatment are reported, as they generally manifest themselves by prolonged service life of the steel products most frequently subjected to the cryogenic process; tools, vehicle elements and small arms. The cold and cryogenic treatment are mentioned, which are performed, in a specialistic cryogenic processor, as an add-on to other thermal and thermochemical treatments carried out Heat Treatment Centre, Institute of Precision Mechanics, Warsaw, Poland.

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Mechaniki Precyzyjnej
• Czasopismo: Inżynieria Powierzchni
• Rocznik: 2005
• Tom: Nr 4
• Strony: 3--9
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., 1 rys., 1 tab.

Twórcy

autor

Rogalski Z.

autor

Łataś Z.

autor

Kowalski S.

• Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa

Bibliografia

• [1] Guljaev A.P.: „Vestnik inżenera i technika", 1937, nr 5, s.33. (Wg: Geller Ju.A.. Instrumentalnye stali. Metallurgija. Moskva 1968, s.2 49).
• [2] Kunze E.: Tieftemperaturbehandlung von Stahlen. „Stahl u. Eisen" (70), 1950, nr 6, s. 227-233.
• [3] Collins D.N.: Deep cryogenic treatment of tool steels: a review. Heat Treatment of Metals, 1996, nr 2,3.40-42.
• [4] ASM Handbook, vol.4. HeatTreating. ASM International. 1991,3.203-205.
• [5] Kulmburg A. i in.: Beitrag zum Tiefkiilen von Schnellarbeitsstahlen. Harterei-Technische Mitteilungen, 1992, nr 5, s. 318-322.
• [6] Paulin P.: Accuracy is in the deep freeze. S.W.A.T., 1995, Sept., s. 77-78.
• [7] http://www.cryotron.com
• [8] DMP Cryo-Systems, Inc. www.cryo-temper.com
• [9] Johnson J.W.: Applicability of cryogenic treatments advanced with computerized processing. Industrial Heating, 1988, July, s. 18-20.
• [10] Wierszyłłowski I.A.: Martensitic transformations of austenite below 273 K. Dilatometric and magnetic studies. Journal de Physique IV France 7, 1997, Nov., s. C5-417÷05-422.
• [11] Wierszyłłowski L, Szcześniak L.: Wpływ obróbki kriogenicznej po hartowaniu na przemiany zachodzące podczas odpuszczania wybranych stali narzędziowych. Badania dylatometryczne i DTA. Obróbka Plastyczna Metali, 2005, nr 1, s.31-36.
• [12] Yun D., Xiaoping L., Hongshen X.: Deep cryogenic treatment of high-speed steel and its mechanism. Heat Treatment of Metals, 1998, nr 3, s. 55-59.
• [13] Leskovšek V., Ule B.: Some aspects of sub-zero tempering at vacuum heat treatment of HSS. 8th Seminar of IFHSE, September 2001, Dubrovnik-Cavtat, Chorwacja. Proceedings, s. 25-31.
• [14] Leskovśek V., Ule B.: Influence of deep cryogenic treatment on microstructure, mechanical properties and dimensional changes of vacuum heat-treated high-speed steel. Heat Treatment of Metals, 2002, nr 3,s.72-76.
• [15] Paulin P. Mechanism and Applicability of Heat Treating at Cryogenic Temperatures. Industrial Heating, 1992, August, s. 24-27.
• [16] Mahmudi R. , Ghasemi H.M., Faradji H.R.: Effects of cryogenic treatments on the mechanical properties and wear behaviour of high-speed steel M2. Heat Treatment of Metals, 2000, nr 3, s. 69-72.
• [17] Collins D.N., Dormer J. Deep cryogenic treatment of a D2 cold-work tool steel. Heat Treatment of Metals, 1997, nr 3, s. 71-74.
• [18] Barron R.F.: How cryogenic treatment controls wear. 21st Inter-Plant Tool and Gage Conference. Shreveport, LA, USA.1982. (wg ASM Handbook, t.4, s. 205).
• [19] Molinari A., Pellizzari M., Gialanella S., Straffelini G., Stiasny K.H.: Effect of deep cryogenic treatment on the mechanical properties of tool steels. Journal of Materials Processing Technology, (118), 2001, nr 1,8.350-355.
• [20] Meng F. i in.: Role of eta-carbide precipitations in the wear resistance improvements of Fe 12Cr-Mo-V 1.4C tool steel by cryogenic treatment. ISIJ International, vol. 34, 1994, nr 2, s.205-210.