Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

High temperature brittleness of cast alloys

Telejko I., Adrian H., Guzik B.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 1

83-87

EN

Over-all mechanical properties of alloys are extremely low at the last stage of solidification where alloy exists at brittle temperature range (BTR). When the solidification process is completed a sudden and marked change in strength and ductility of metal is observed. It means that as long as liquid phase is present, metal will fail in a brittle manner. There are known different theories of brittleness of alloys in existence of liquid phase. The idea involved by authors of the paper is as follows: three major factors caused by presence of liquid may be taken into account: - decreasing the energy needed for crack nucleation, - increasing atomic diffusional flux out of the crack tip, - creating a path for abnormally quick diffusion of atoms from the crack tip.

PL

Własności mechaniczne stopów są bardzo niskie w ostatnim stadium krzepnięcia, w którym stop wykazuje kruchość wysokotemperaturową. Przy końcu procesu krzepnięcia obserwuje się nagłą zmianę wytrzymałości i plastyczności metalu. Dopóki występuje faza ciekła metal ulega zniszczeniu w sposób kruchy. Przyczyna tego mogą być trzy główne czynniki związane z obecnością fazy ciekłej: a) spadek energii potrzebnej do zarodkowania pęknięcia, b) wzrost strumienia dyfuzji atomów od wierzchołka pękniecia, c) utworzenie ścieżki do anomalnie szybkiej dyfuzji atomów od wierzchołka pękniecia.

2

Analiza porównawcza hartowności niskostopowego staliwa L35HM i stali konstrukcyjnej 30HM

Adrian H., Telejko I., Pelczar M., Staśko R.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 6

1437-1440

PL

W pracy przeprowadzono badania hartowności dwóch stopów żelaza: stali i staliwa o zbliżonym składzie chemicznym (0,35÷0,39% C, 0,9÷1,1% Cr, 0,25% Mo) za pomocą dwóch metod: standardowej próby hartowności i metody analitycznej Grossmanna. Obliczano również krzywe hartowności badanych stopów i porównywano je z krzywymi eksperymentalnymi. Stwierdzono, że wyższą hartowność wykazywała stal w porównaniu ze staliwem. W przypadku stali uzyskano dobrą zgodność zarówno określonych dwoma metodami idealnych średnic krytycznych, jak i eksperymentalnej i obliczonej krzywych hartowności. Natomiast wartość idealnej średnicy krytycznej staliwa określona eksperymentalnie była niższa w porównaniu ze średnicą obliczoną na podstawie składu chemicznego. Stwierdzono również, że staliwo wykazywało większe ziarno austenitu w temperaturze hartowania w porównaniu ze stalą. Niższa hartowność staliwa w porównaniu ze stalą jest prawdopodobnie związana z występowaniem segregacji pierwiastków stopowych w staliwie. Takie efekty segregacji obserwowano na obrazach mikrostruktury staliwa. Uzyskane wyniki wskazują, że hartowność staliwa stopowego obliczona na podstawie składu chemicznego z wykorzystaniem danych stosowanych dla stali jest wyższa od jego rzeczywistej hartowności.

EN

The hardenability of cast steel and constructional steel with similar chemical composition (0.35÷0.39% C, 0.9÷1.1% Cr, 0.25% Mo) using two methods: standard Jominy test and analytical method of Grossmann was investigated. The Jominy curves of investigated alloys were calculated on the base of chemical composition and compared with experimental curves. The results of investigations showed that constructional steel had higher hardenability in comparison with cast steel. In case of constructional steel a good agreement between the values of ideal critical diameters obtained using two different methods was observed as well as calculated and experimental Jominy curves. For cast steel ideal critical diameter calculated using the chemical composition was higher in comparison to experimental diameter. It was observed, that the cast steel showed a higher austenite grain size at hardening temperature compare to constructional steel. Lower hardenability of cast steel was possibly due to the segregation of alloying elements. Such segregation effect was observed on the images of cast steel microstructure. Results of investigations show, that real hardenability of cast steel is lower then hardenability resulting from its chemical composition, calculated using the data which are applied to hot worked steel.

3

The investigation of hardenability of low alloy structural cast steel

Telejko I., Adrian H., Skalny K., Pakiet M., Staśko R.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2009

|

Vol. 37, nr 2

480-485

EN

Purpose: The aim of the investigation was to verify if published data for calculation of the hardenability of steel can be used for calculation of hardenability of cast steel and the optimal selection of these data for obtaining the best agreement between calculated and experimental data. Design/methodology/approach: The analysis of the hardenability of low alloy cast steel was carried out using Jominy test and analytical Grossmann method. The optimal data for calculation of ideal critical diameter, Di and Jominy curve were selected. Findings: The hardenability curves of cast steel measured on different planes of Jominy test show scatter on the contrary to forged steel Practical implications: Results of investigations prove that data for calculation of hardenability parameters used for steel can be applied with sufficient accuracy for calculation the hardenability of cast steel. The hardenability of cast steel shows scatter of results. Originality/value: The analysis of the hardenability of cast steel can be carried out using the same data as for forged steel.

4

Cracks in high-manganese cast steel

Chojecki A., Telejko I.

Archives of Foundry Engineering

|

2009

|

Vol. 9, iss. 4

17-22

EN

The reasons which account for the formation of in service cracks in castings made from Hadfield steel were discussed. To explain the source of existence of the nuclei of brittle fractures, the properties of cast steel were examined within the range of solidification temperatures, remembering that feeding of this material is specially difficult, causing microporosity in hot spots. This creates conditions promoting the formation of microcracks which tend to propagate during service conditions involving high dynamic stresses, and explains why the cracks are mainly characterized by a brittle nature. The reason for crack formation in service are micro-porosities formed during casting solidification.

5

Kruche pęknięcia odlewów ze staliwa Hadfielda

Chojecki A., Telejko I., Tasak E.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

Vol. 27, nr 3

684-687

PL

Omówiono przyczyny tworzenia pęknięć eksploatacyjnych odlewów ze staliwa Hadfielda Dla wyjaśnienia źródeł zarodków kruchych pęknięć badano właściwości staliwa w zakresie krzepnięcia stwierdzając że jest ono szczególnie trudne do zasilania co powoduje po , stawanie w węzłach cieplnych mikroporowatości. Odlewy mogą mieć obniżoną plastyczność także w zakresie poniżej solidus oraz w temperaturze obróbki cieplnej. Stwarza to warunki dla propagacji mikropeknieć podczas pracy odlewów przy wystąpieniu dużych naprężeń dynamicznych Wyjaśnia to dlaczego przełomy utworzone podczas eksploatacji mają na znacznych , obszarach kruchy charakter. Przeanalizowano także warunki obróbki cieplnej staliwa wysokomanganowego Ustalono że rozpuszczanie pierwotnych weglików nawet w bardzo grubych przekrojach przebiega stosunkowo szybko Przyczyną pęknięć podczas eksploatacji odlewów mogą być zarodki utworzone w czasie krystalizacji oraz wtórne węgliki będące wynikiem zbyt wolnego stygniecia po wygrzewaniu.

EN

The reasons which account for the formation of in service cracks in castings made from Hadfield steel were discussed. To explain the source of existence of the nuclei of brittle fractures, the properties of cast steel were examined within the range of solidification temperatures. It was foud that feeding of this material is specially difficult, causing microporosity in hot spots. This creates conditions promoting the formation of microcracks which tend to propagate during service conditions involving high dynamic stresses, and explains why the cracks are mainly characterized by a brittle nature. The secondary carbides resulting from slow cooling after annealing can also promote the brittle fracture.

6

Pęknięcia eksploatacyjne odlewów ze staliwa wysokomanganowego

Chojecki A., Telejko I., Tasak E.

Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji

|

2005

|

Vol. 25, nr 1

9-14

PL

W artykule przeanalizowano przyczyny powstawania pęknięć eksploatacyjnych w odlewach ze staliwa Hadfielda. Aby wyjaśnić istnienie zarodków kruchego pękania, zbadano właściwości staliwa w zakresie temperatury krzepnięcia. Stwierdzono, że zasilanie odlewu staliwnego jest szczególnie trudne, że w węzłach cieplnych tworzą się obszary mikroporowatości. Sprzyja to propagacji mikropęknięć w warunkach dużych dynamicznych naprężeń i pozwala wyjaśnić, dlaczego pęknięcia eksploatacyjne mają głównie charakter kruchy.

EN

The reasons which account for the formation of performance cracks in castings made from Hadfield steel were discussed. To explain the source of existence of the nuclei of brittle fractures, the properties of cast steel were examined within the range of solidification temperatures. It was found that feeding of this steel is specially difficult and the microporosity regions form in the hot spots. This creates conditions promoting the propagation of microcracks in the presence of high dynamic stresses, and explains why the performance cracks are in prevailing part characterised by brittle nature.

7

Formation of hot tears in high strength Al-Cu alloys

Chojecki A., Burbielko A., Telejko I.

Archiwum Odlewnictwa

|

2005

|

R. 5, nr 15

53--59

EN

The authors studied the high strength AlCu5 alloy to establish the parameters deciding the high crack sensitivity and analyse the possibility of decreasing this sensitivity. The results have proved that the region of very high plasticity below BDTT is very narrow and the region of the secondary brittleness appears. This phenomena is caused by the typical microporosity resulted from the difficult feeding of areas between the coarse dendrites formed during the solidification of Al-Cu alloy. The high plasticity region can be enlarged by modification of the alloy with a low addition of boron and titanium.

PL

Badano parametry decydujące o wysokiej skłonności do tworzenia pęknięć wysokowytrzymałych odlewniczych stopów Al-Cu. Analizowano możliwości zmniejszenia tej skłonności, między innymi poprzez modyfikacje. Stwierdzono, że badane stopy charakteryzują się bardzo wąskim zakresem nadplastyczności w temperaturach niższych od temperatury końca krzepnięcia. Zaobserwowano występowanie wtórnej kruchości, związanej z występowaniem mikroporowatości będącej wynikiem trudnego zasilania tych stopów. Modelowano pole naprężeń w prostym odlewie zakładając właściwości stopu określone w badaniach empirycznych.

8

Pękanie odlewów i spoin w zakresie temperatury krzepnięcia

Chojecki A., Telejko I., Tasak E., Kozelsky P.

Inżynieria Materiałowa

|

2003

|

R. XXIV, nr 6

705-708

PL

Pęknięcia na gorąco stanowią istotny problem w produkcji odlewów ze staliwa, metali nieżelaznych, wlewków COS, a także w procesie spawania. W pracy omówiono warunki tworzenia pęknięć i zaproponowano próbę technologiczną do badania procesu ich tworzenia. Stwierdzono, że za decydujące kryterium można przyjmować stosunek czasów krzepnięcia węzła cieplnego i ścianki przylegającej, której skurcz powoduje, że odkształcenie tego węzła osiąga krytyczną wartość. Dla oceny skłonności konkretnego stopu do pękania konieczne jest izotermiczne badanie właściwości tego stopu w próbie izotermicznego rozciągania.

EN

Hot tearings formation creates the serious problem in the production of castings, continuous castings, as well as in welding. Authors analyses the conditions of the nucleation and propagation of the hot tears. The technological test for studying these phenomena has been presented. The relation of solidification time of the hot spot/thin wall may be considered as a hot cracking tendency of casting. For the evaluation of the sensibility of an alloy only the laboratory measurement of the brittle-ductile transition temperature is useful.

9

Wysokotemperaturowy zakres kruchości staliwa

Telejko I.

Archiwum Odlewnictwa

|

2003

|

R. 3, nr 10

261--266

PL

Zakres temperatur kruchości jest tożsamy z zakresem pękania na gorąco odlewanej, a także spawanej stali. Szerokość tego zakresu dla tego samego gatunku staliwa zależy przede wszystkim od jego niższej temperatury - rzeczywistej temperatury solidus – która może się wahać od odczytanej z układu równowagi Fe-C, (segregacja składników ograniczona do węgla, manganu i krzemu) do określonej dla staliwa zawierającego silnie segregującą domieszkę o bardzo małej rozpuszczalności w fazie stałej. We wszystkich gatunkach staliwa węglowego i niskostopowego domieszką taką jest siarka, w staliwie Hadfielda – fosfor. W wyniku dodatku pierwiastka zapobiegającemu wzrostowi przed frontem krzepnięcia stężenia siarki możliwe jest podwyższenie rzeczywistej temperatury solidus staliwa nawet do wartości bliskiej równowagowej. Efektem jest znaczne ograniczenie pękania stali przy jej odlewaniu i spawaniu.

EN

Cracking susceptibility of alloys depends mainly on the brittleness solidification range BTR. As the process of microsegregation of elements of steel is negligible during the early period of solidification, the upper limit of BTR changes mainly with the change in carbon content. The transition from brittle state to ductile appears when the liquid phase disappears from the grain boundaries. Under the conditions of non-segregation, the brittle-ductile transition temperature (the end of BTR) is very close to solidus calculated from an Fe-C diagram. Under segregate conditions (a real condition of solidification of industrial steel) the composition of liquid during the final period of solidification is closed to Fe-C-S. The brittle-ductile transition temperature is equal to the solidification temperature of the sulphides.

10

Kierunki badań naukowych Katedry Odlewnictwa Staliwa

Telejko I., Głownia J.

Przegląd Odlewnictwa

|

2001

|

Vol. 51, nr 9-10

332-334

PL

Przedstawiono rozwój Katedry, a następnie Zakładu Odlewnictwa Staliwa w ujęciu chronologicznym, z uwzględnieniem kierunków badań naukowych. Należą tutaj zagadnienia teorii wymiany ciepła i krzepnięcia odlewów, otrzymywanie i badanie właściwości odlewniczych nowych gatunków staliwa, opracowanie podstaw teoretycznych wytopu różnych rodzajów staliwa, przeznaczonego dla określonych warunków pracy odlewu. Zakład kontynuując tradycyjną problematykę naukową, poszerza ją o analizę zjawisk zachodzących w procesie krystalizacji i krzepnięcia odlewu. Podano przykłady przemysłowych aplikacji aktualnie prowadzonych badań.

EN

The development of the Chair, and next of the Laboratory of Cast Steel Foundry Engineering in the chronological way, with the consideration of scientific research, are given. The following problems are discussed: heat exchange theory and castings solidification, obtaining and testing foundry properties of the new grades of cast steels, elaborating of theoretical bases of the melt for various grades of cast steels designed for castings operating under the definite conditions. The Chair continues its work on the traditional scientific problems extending them for the analyses of phenomena occurring in the processes of the crystallisation and solidification of castings. Examples of the industrial applications of the now carried out investigations are given.

11

Pękanie w zakresie temeratur krzepnięcia jako szczególny przypadek kruchości wywołanej obecnością fazy ciekłej (LME)

Chojecki A., Telejko I.

Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji

|

2001

|

Vol. 21, Nr spec

33-40

PL

W artykule omówiono mechanizm pękania stopów w zakresie temperatur krzepnięcia. Przedstawiono hipotezę, że zjawisko to jest szczególnym przypadkiem tworzenia się kruchych pęknięć w metalach będących w kontakcie z cieczą (LME). Potwierdzono to doświadczalnie, badając właściwości mechaniczne stali w zakresie temperatur krzepnięcia. Stwierdzono, że charakter zniszczenia próbki zależy od szybkości deformacji. Przy malej szybkości tworzona przez fazę ciekłą ścieżka szybkiej dyfuzji pozwala na wzrost zarodka pęknięcia i osiągnięcie wielkości kry-tycznej. Przy większych szybkościach zarodek kruchego pęknięcia pozostaje w zakresie podkrytycz-nym i niszczenie materiału przebiega plastycznie. Wpływ szybkości odkształcania na rodzaj pęknięcia powoduje, że w konkretnych zakresach stosunku modułów krzepnięcia węzła cieplnego i ścianki przylegającej skłonność do pęknięć jest tym mniejszą im cieńsza jest ścianka przylegająca.

EN

The mechanism of cracking of cast or welded alloys in the solidification range has been stud-ied. It was supposed that this phenomenon is a particular case of the Liquid Metal Embrittlement (LME). This thesis has been proved by experimental study of the mechanical properties of cast steel nearby the solidus temperature. The kind of fracture depends on the deformation rate. When this rate is low enough the diffusion path, formed by the liquid phase enables the continuous growth of subcritical crack. Then the critical length for ultimate failure can be attained. For higher deformation rate the subcritical growth is too slow and the alloy fails by an alternative process, ductile necking down. The influence of deformation rate results in the relationship between the solidification modulus ratio: hot spot - the adjacent thin wall on the hot cracking susceptibility of castings. For, the certain range of this ratio the probability of hot cracking formation attains the maximum.

12

Próby technologiczne w badaniu procesu tworzenia się pęknięć na gorąco w odlewach staliwnych

Telejko I., Chojecki A.

Archiwum Odlewnictwa

|

2001

|

R. 1, nr 2

571--576

PL

Analizowano przydatność prób technologicznych i specjalnych, dla oceny skłonności staliwa do tworzenia pęknięć w zakresie krzepnięcia. Stwierdzono, że uzyskane za pomocą tych prób wyniki wykazują znaczne różnice, a niekiedy są wręcz przeciwstawne. Rzeczywistą odporność stopu na pękanie można ocenić jedynie na podstawie pomiaru właściwości mechanicznych w tym zakresie, w którym tworzą się pęknięcia. Takie badania dostarczają danych dla oceny prawdopodobieństwa pękania konkretnych odlewów.

EN

Usefulness of the technological tests in the examination of hot tearing tendency of cast steel has been studied. It was found that the large scattering of results appears in such tests. The study of mechanical properties of an alloy in the brittle temperature range can furnish a proper information about the probability of hot tears nucleation and propagation.