Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

TEM & AFM - Complementary Techniques for Structural Characterization of Nanobainitic Steel

Dworecka J., Jezierska E., Rębiś J., Rożniatowski K., Świątnicki W.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 3A

1591--1593

EN

The aim of this study was to analyse and to identify the phases which formed in 100CrMnSi6-4 bearing steel after the nanostructuring heat treatment. Especially designed thermal treatment parameters were applied in order to obtain a nanobainitic structure. Two different microscopic techniques were used for the precise examination of the microstructures obtained: transmission electron microscopy (TEM) and atomic force microscopy (AFM). Both analyses confirm that the examined steel has a nanocrystalline structure. However, it was discovered that the selected analysis methods affected the results of the plate thickness measurements.

PL

Celem pracy była analiza struktury i identyfikacja faz powstałych podczas procesu nanostrukturyzacji stali łożyskowej 100CrMnSi6-4. Chcąc wytworzyć strukturę nanobainityczną przeprowadzono obróbkę cieplną o specjalnie dobranych parametrach. Następnie wykonano precyzyjną analizę otrzymanej mikrostruktury wykorzystując w tym celu dwie zaawansowane techniki mikroskopowe: transmisyjną mikroskopię elektronową (TEM) oraz mikroskopię sił atomowych (AFM). Badania wykonane obiema technikami potwierdziły, że badano stal o strukturze nanobainitycznej. Wykazano też, że zależnie od zastosowanej techniki badawczej otrzymano różnice w wartościach zmierzonych grubościach elementów struktury.

2

Charakterystyki temperaturowe i magnetosprężyste stali 13CrMo4-5 z uwzględnieniem step-coolingu test

Kachniarz M., Jackiewicz D., Rożniatowski K., Dworecka J., Szewczyk R., Salach J., Bieńkowski A., Winiarski W.

Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2014

|

z. 2/98

119--128

PL

W przedstawionym artykułu zaprezentowano badania wpływu naprężeń rozciągających oraz temperatury na rdzenie wykonane ze stali konstrukcyjnej 13CrMo4-5. Do badań użyto trzech rdzeni okiennych o zamkniętej drodze magnetycznej wcześniej poddanych procesowi step-cooling test. Proces ten jest obróbką cieplną wpływającą na obrabiany materiał w sposób imitujący oddziaływanie upływającego czasu i warunków środowiska pracy (temperatury i naprężeń). W artykule została opisana metody badawcza ze specjalnie skonstruowanym stanowiskiem pomiarowym. Zaprezentowano również wynik badań, na podstawie których stwierdzono, że temperatura nie wpływa znaczą na charakterystyki magnetyczne. Z kolei naprężenia rozciągające wpływają znacząco na te charakterystyki, co potwierdziło możliwość zastosowania pomiarów bazujących na efekcie magnetosprężystości w badaniach nieniszczących stali konstrukcyjnych w przemyśle.

EN

In the paper investigation of tensile stresses and temperature influence on cores made of 13CrMo4-5 constructional steel is presented. In the investigation three frame shaped and step-cooling treated samples with closed magnetic path were used. The step-cooling process is a type of heat treatment simulating effects of passing time and environmental conditions (temperature and stress) on the sample. The article describes the method of testing with a specially designed test station. The results of the investigation are also presented. It was found that temperature does not significantly affect the magnetic characteristics. On the other hand tensile stresses result in significant change of the measurement results. That confirms the possibility of using measurements based on the magnetoelastic effect in industrial NDT of constructional steels.

3

Nanocrystalline structures obtained by isothermal treatment in bearing steels

Dworecka J., Pobiedzińska K., Jezierska E., Rożniatowski K., Świątnicki W.

Inżynieria Materiałowa

|

2014

|

Vol. 35, nr 2

109--112

EN

Over the past decade, nanomaterials have been the subject of enormous interest. Metals and alloys with nanocrystalline structure are notable for their high mechanical properties, which, in general, are better than metallic materials with larger grain size. Until now, the most popular method used for obtaining a nanocrystalline structure in metals was severe plastic deformation (SPD). In steels, the same effect can be obtained by phase transitions occurring during appropriate heat treatments. In this work, two types of commercial steel (67SiMnCr6-6-4, 100CrMnSi6-4) were subjected to isothermal heat treatment in order to obtain a nanocrystalline structure. Heattreatment parameters were determined from dilatometric studies of phase transitions in the investigated steels. The first step of that treatment was austenitisation and the second one was isothermal annealing in the temperature of 260°C and 320°C. The prime objective of this study was to investigate the influence of grain refinement down to nanometric scale on the structure and mechanical properties of two bearing steels. The structure of steels after isothermal processes was investigated with transmission electron microscopy. The mechanical properties were determined by static tensile tests, impact tests and hardness measurements. It was shown that, during isothermal annealing at specified temperature, a structure composed of nanometric bainite plates separated by retained austenite layers was formed. The mechanical properties of both bearing steels, but with different content of alloying elements, were compared and discussed.

PL

Obecnie nanomateriały stały się przedmiotem dużego zainteresowania. Metale i ich stopy z nanokrystaliczną strukturą są znane z dobrych właściwości mechanicznych, zwykle większych niż dla tych samych materiałów o grubszym ziarnie. Do tej pory najpopularniejszą metodą otrzymywania nanokrystalicznej struktury w metalach były metody dużego odkształcenia (SPD). W stalach ten sam efekt można uzyskać przez przemiany fazowe w trakcie odpowiednio zaprojektowanych obróbek cieplnych. W artykule dwie handlowe stale (67SiMnCr6-6-4, 100CrMnSi6-4) zostały poddane hartowaniu izotermicznemu w celu otrzymania nanokrystalicznej struktury. Parametry zabiegów cieplnych zostały wyznaczone na podstawie badań dylatometrycznych. Pierwszym etapem obróbki cieplnej była austenityzacja, a kolejnym wyżarzanie izotermiczne w temperaturze 260°C bądź 320°C. Głównym celem prowadzonych badań było zbadanie wpływu rozdrobnienia ziarna do rozmiarów nanometrycznych na strukturę i właściwości mechaniczne obu stali łożyskowych. Struktura stali po procesie izotermicznym była obrazowana za pomocą transmisyjnej mikroskopii elektronowej. Natomiast właściwości mechaniczne zostały określone w statycznej próbie rozciągania, w badaniu udarności i twardości. W pracy pokazano, że za pomocą hartowania izotermicznego w określonej temperaturze można otrzymać strukturę złożoną z nanometrycznych płytek bainitu oddzielonych warstwami austenitu szczątkowego. Uzyskane struktury i właściwości mechaniczne dla obu stali łożyskowych (o różnym składzie chemicznym) porównano i omówiono w artykule.

4

Nanobainitic Structure Recognition and Characterization Using Transmission Electron Microscopy

Jezierska E., Dworecka J., Rożniatowski K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 4

1633--1636

EN

Various transmission electron microscopy techniques were used for recognition of different kinds of bainitic structures in 100CrMnSi6-4 bearing steel. Upper and lower bainite are morphologically different, so it is possible to distinguish between them without problem. For new nanobainitic structure, there is still controversy. In studied bearing steel the bainitic ferrite surrounding the retained austenite ribbon has a high density of dislocations. Significant fragmentations of these phases occur, bainitic ferrite is divided to subgrains and austenitic ribbons are curved due to stress accommodation.

PL

W celu rozpoznania i scharakteryzowania poszczególnych morfologii bainitycznych w stali łożyskowej 100CrMnSi6-4 zastosowano różne techniki transmisyjnej mikroskopii elektronowej. Rozpoznawanie bainitu górnego i dolnego nie nastręcza problemu, ze względu na ich zróżnicowane morfologie. W przypadku bezwęglikowego nanobainitu, ciagle jeszcze wiele jest kontrowersji. W badanej stali łożyskowej ferryt bainityczny otaczający wstęgi austenitu szczątkowego cechuje się dużą gęstością dyslokacji. Obydwie fazy wykazują znaczną fragmentacje; ferryt bainityczny podzielony jest na podziarna a wstążki austenitu ulegaja wygięciu w wyniku akomodacji naprężeń.

5

Characterization of Nanobainitic Structure Obtained in 100CrMnSi6-4 Steel after Industrial Heat Treatment

Dworecka J., Jezierska E., Rożniatowski K., Świątnicki W.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 4

1637--1640

EN

The aim of the work was to produce a nanobainitic structure in the commercial bearing steel - 100CrMnSi6-4 and to characterize its structure and mechanical properties. In order to produce this structure the austempering heat treatment was performed, with parameters that have been selected on the basis of dilatometric measurements of phase transformation kinetics in steel. The heat treatment process was performed in laboratory as well as in industrial furnaces. The obtained structure was characterized using transmission electron microscopy. In order to investigate the effect of the microstructure parameters on the material’s mechanical properties, the hardness, impact strength and static tensile tests have been conducted.

PL

W niniejszej pracy podjęto próbę wytworzenia struktury nanobainitycznej w handlowej stali łożyskowej - 100CrMnSi6-4. W celu wytworzenia tej struktury przeprowadzono proces hartowania z przystankiem izotermicznym, którego parametry zostały określone w oparciu o badania dylatometryczne. Warto podkreslić, że proces ten przeprowadzono w piecach przemysłowych. Uzyskaną strukturę nanobainitu scharakteryzowano za pomocąa transmisyjnego mikroskopu elektronowego. W celu zbadania wpływu wytworzonej mikrostruktury na właściwości mechaniczne przeprowadzono badania twardości, udarności i statyczną próbę rozciągania.