Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ obróbki kriogenicznej na procesy wydzieleniowe z przesyconych roztworów stałych na przykładzie martenzytu stali narzędziowej i przesyconego roztworu stałego stopu Al-4,7% Cu

Wierszyłłowski I., Niemczyk W.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 2

137-142

PL

Przedstawiono wyniki badań porównawczych procesów odpuszczania stali narzędziowej po hartowaniu konwencjonalnym oraz po hartowaniu i kriogenicznej obróbce cieplnej. Prezentowano również wyniki badań procesów starzenia stopu Al-4,7% Cu po konwencjonalnej i kriogenicznej obróbce cieplnej. Stwierdzono, że w obu przypadkach obróbka kriogeniczna wpływa na przebieg procesów odpuszczania oraz procesów starzenia. Mechanizmy oddziaływania są w każdym przypadku inne. W stali po obróbce kriogenicznej procesy odpuszczania zaczynają się już podczas dochodzenia od temperatury -196°C do temperatury otoczenia i przyspieszają wzrost twardości spowodowany odpuszczaniem. W stopie Al-Cu po obróbce konwencjonalnej procesy rozpuszczania się wydzieleń i wywołany nimi spadek twardości pojawia się szybciej niż w stopie po obróbce kriogenicznej. Analizowano przyczyny takich zmian na podstawie danych literaturowych.

EN

The paper presents results of comparative studies of tempering processes of quenched and conventionally treated tool steel vs. the same steel quenched and cryo-treated. Also ageing processes of Al-4.7% Cu alloy after conventional and cryo-treatments are analyzed and the results presented. It has been observed that in both cases cryogenic treatment has an effect on the development of the tempering and ageing processes. The mechanisms of the influence are different in each case. In the cryo-treated steel, the tempering processes already begin in the process of reaching ambient temperature from -196°C and accelerate the increase in hardness because of tempering. In conventionally treated Al-Cu alloy the processes of dissolving precipitates and the resulting decrease in hardness occur earlier than in the cryo-treated alloy. Reasons of such changes have been analyzed.

2

The influence of deep cryogenic treatment on transformations during tempering of quenched D2 steel studies of XRD, structures, DSC, dilatometry, hardness and impact energy

Wierszyłłowski I., Samolczyk J., Wieczorek S., Andrzejewska E., Niemczyk W.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2008

|

T. 19, nr 2

53-59

EN

The study analyses the influence of cryogenic treatment on the resultant structures, the development of changes during tempering and the properties obtained. It was observed that cryo treatment affects the properties through: a significant reduction in retained austenite content, gradual reduction in value of martensite tetragonality and an increase in the number of carbon atoms participating in transformations during tempering. The consequence of the transformations taking place during cryogenic treatment is precipitation of ?-carbide instead of ?-carbide during low tempering. The number of ?-carbides precipitated is higher than that of ?-carbide. This affects the functional characteristics of steel.

PL

Podczas badań analizowano wpływ obróbki kriogenicznej na uzyskane struktury, przemiany podczas odpuszczania i uzyskiwane właściwości. Stwierdzono, że obróbka kriogeniczna wpływa na właściwości wskutek znacznego zmniejszenia zawartości austenitu szczątkowego, stopniowego obniżenia tetragonalności martenzytu i zwiększenia liczby atomów węgla biorących udział w przemianach podczas odpuszczania. W wyniku przemian zachodzących podczas obróbki kriogenicznej podczas odpuszczania wydziela się węglik ? zamiast węglika ?. Liczba węglików ? wydzielających się podczas odpuszczania jest większa niż liczba wydzielających się podczas obróbki konwencjonalnej węglików ? . Zmiany te mają wpływ na właściwości użytkowe stali.

3

Wpływ struktury na skutki azotowania chromowych stali ledeburytycznych Część IV. Dylatometryczne badania stabilności struktury hartowanej stali NC11LV

Berkowski L., Wierszyłłowski I., Borowski J.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2007

|

T. 18, nr 4

37-42

PL

W artykule omówiono wyniki badań, których celem była ocena stabilności austenitu szczątkowego w stali NC11LV (X153CrMoV12) o pseudodwufazowej strukturze; zwłaszcza zawierającej węgliki, austenit szczątkowy i martenzyt śladowej ilości. Udział austenitu szczątkowego określono metodą dylatometryczną. Badania wykazały, że zakres przemiany austenitu przy chłodzeniu próbek z temperatury 900 oC, stali zahartowanej wstępnie z wyższej temperatury (1150 oC), znajduje się w niższej temperaturze. Ponadto badania z wytrzymywaniem izotermicznym próbek w temperaturze 600 oC wykazały, że austenit jest bardziej trwały, w porównaniu z austenitem próbek zahartowanych wstępnie z temperatury 1020 oC.

EN

The aim of the research was denomination the stability of the austenite in pseudodublephase structure of the NC11LV (X153CrMoV12) steel; especially contains the rest austenite, carbide and martensite in a very little amount. The amount of the austenite has determined by dilatometric method. The research show, that the scope of the austenite transformation during cooling from 900 oC temperature, of the specimen initial hardening from 1150 oC, lies in the lower temperature, besides - it observed during heating at 600 oC - is very stable, to compare to the rest austenite of the specimen hardened initially from lower temperature (1020 oC).

4

Wpływ warunków austenityzowania i podwyższonej zawartości Cr na kinetykę przemian przechłodzonego austenitu stali podeutektoidalnej obrabianej plastycznie

Wierszyłłowski I., Borowski J., Wieczorek S.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2006

|

T. 17, nr 2

65-71

PL

Badania przeprowadzono podczas ciągłego chłodzenia stali C45E i 41Cr 4 austenityzowanych w temperaturach 860, 950 i 1050 °C. Badano przemiany austenitu w ferryt ziarnisty, ferryt iglasty, perlit i bainit. Czas początku przemian przechłodzonego austenitu malał wraz ze wzrostem stopnia przechłodzenia, wzrastał ze wzrostem temperatury austenityzowania i zawartością Cr w stali. Kinetykę przemian przechłodzonego austenitu analizowano przy pomocy zmodyfikowanego równania Kissingera. Energia aktywacji przemian malała wraz ze wzrostem stopnia przechłodzenia, wzrost temperatury austenityzowania i zawartość Cr powodowały wzrost energii aktywacji wszystkich przemian przechłodzonego austenitu. Zmniejszenie energii aktywacji wraz ze wzrostem stopnia przechłodzenia należy tłumaczyć decydującym wpływem siły napędowej przemiany. Wzrost energii aktywacji był spowodowany trudniejszym zarodkowaniem i zmniejszającą się wraz z rosnąca temperaturą austenityzowania ilością dróg łatwej dyfuzji. Obecność Cr utrudniała dyfuzję węgla limitującą przemiany przechłodzonego austenitu.

EN

The studies were performed under continuous cooling conditions of C 45E and 41Cr4 steels austenitised at 860, 950 and 1050 °C. Transformation of the austenite into grained and acicular ferrite, pearlite and bainite were analyzed. The time of the transformations start decreases with increase of undercooling degree, and increases with increase of austenitising temperature and Cr content in steel. Transformation kinetics was analyzed with use of modified Kissinger equation .Activation energies of all transformations decreases with increase of undercooling degree. Increase of austenitising temperature and addition of Cr increases activation energies of under cooled austenite. The decrease of activation energies for undercooled austenite transformations can be explained by predominant influence of transformations driving force. The increase of activation energies can be explained by more difficult nucleation because of less easy diffusion path.

5

Relacje pomiędzy procesami starzenia i odkształcenia stopu Al-4,7%Cu. Badania twardości i DTA

Wierszyłłowski I.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2006

|

T. 17, nr 1

51-56

PL

Przeprowadzono badania twardości i DTA stopu Al-4,7%Cu poddanego przesycaniu, starzeniu i odkształceniu w rożnych warunkach i starzeniu izotermicznym w 175 oC. Deformacja po przesycaniu zwiększa liczbę dyslokacji w stopie i proporcjonalnie obniża temperatury początku wydzielania się ?", ?' i ? (Al2Cu) oraz temperatury rozpuszczania się ?" i ?'. Zgniot po przesycaniu i starzeniu, w badanym zakresie, proporcjonalnie zwiększa twardość stopu Al-4,7%Cu. Zgniot po przesycaniu podwyższa początkową twardość stopu, nie wpływa jednak na maksymalną twardość uzyskiwaną po starzeniu w badanej temperaturze. Naturalne starzenie po przesycaniu podwyższa początkową twardość stopu starzonego w 175 oC i obniża nieco jego maksymalną twardość.

EN

Hardness studies were executed of four groups made of Al-4.7 Mass % Cu alloy: 1 the samples after supersaturation and isothermal ageing at 175 oC; 2 supersaturation, natural ageing and isothermal ageing; 3 and 4 supersaturation, isothermal ageing and plastic deformation; 5 plastic deformation after supersaturation and isothermal ageing. Isochronal DTA studies of samples the alloy were performed of two groups of samples: 1 supersaturated and 2 supersaturated and deformed after supersaturation. The DTA results show that number of dislocation introduced by plastic deformation into supersaturated alloy causes decrease the temperatures of endothermic picks of ?", ?'and ? (Al2Cu) precipitation. The exothermic picks temperatures for dissolution of ?" and ?'precipitation are also decreased. The decrease of temperatures is proportional to degree of deformation. Plastic deformation followed of supersaturation and ageing increases hardness of samples proportional to deformation degree. Deformation followed of supersaturation increase hardness at the beginning of ageing, but do not influence the maximum hardness value, natural ageing followed supersaturation acts similar as deformation.

6

Wpływ warunków austenityzowania i podwyższonej zawartości Cr na kinetykę rozrostu ziarna stali podetektoidalnej

Wierszyłłowski I., Pachutko B., Malińska J.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

Vol. 27, nr 3

300-303

PL

Wytypowano na podstawie analizy literatury i testów laboratoryjnych dwie metody ujawniania i identyfikacji ziarna austenitu: metodę siatki ferrytu oraz hartowania i specjalnego trawienia martenzytu. Wielkość ziarna austenitu określano metodami klasycznymi oraz metodą zaadaptowaną do programu METILO. Z przeprowadzonych badań wynika, że w stali 45 szybkość wzrostu wielkości ziarna jest niewielka w zakresie temperatur 850 - 950 stopni C, w zakresie temperatur 950 -1100 stopni C szybkość wzrostu wielkości ziarna jest prawie trzykrotnie większa. W stali 40H wielkość ziarna wzrasta bardziej równomiernie. Obliczono energie aktywacji rozrostu ziarna w obu stalach, energia ta jest w stali 40H niemal dwukrotnie większa niż w stali 45 i bliska energii aktywacji dyfuzji Cr w austenicie. Energia aktywacji rozrostu ziarna w stali 45 jest bliska energii aktywacji dyfuzji węgla w austenicie. Ponieważ rozrost ziarna struktury jednofazowej jaką jest austenit, hamowany jest przez obecność obcych atomów lub wydzieleń, należy sądzić, że migracja atomów węgla pozostałych po rozpuszczającym sie w austenicie cementycie limituje rozrost ziarna austenitu w stali 45. W stali 40H cementyt zawiera chrom, rozrost ziarna austenitu limituje wiec dyfuzja atomów chromu pozostałych po rozpuszczającym sie w austenicie cementycie. Badania przeprowadzono w ramach PB 1260/T08/2001 KBN.

EN

Two methods of the austenite grains exposition and identification were used: ferrite net method and special etching of martensite were used. The austenite grain size was determined by standard methods and by method especially adapted to METILO program. Results of these studies show that grain growth velocity of 45 steel is moderate in 850 - 950 degree C temperature range, in the temperature range of 950-1100 degree C grains growth velocity of that steel increased about three times. The 40 H steel austenite grains grow less and in more uniform way. Activation energies of the austenite grain growth of both steels were determined, the activation energy for 40H steel was almost twice higher than that of 45 steel, and close to the value of activation energy of Cr diffusion in austenite. The activation energy of the 45 steel austenite grains growth is close to the activation energy of C diffusion in austenite. Because of the single phase structure grains growth (as austenite) is limited by presence of foreign atoms or precipitation, one can suppose that migration of C atoms left by dissolved in austenite cementite limits grain growth of 45 steel austenite. The cementite present in 40 H steel contains certain amount of Cr, therefore, that austenite grains growth can be limited by Cr atoms diffusion, left by chromium cementite dissolved in austenite.

7

Wpływ temperatury hartowania i obróbki kriogenicznej na właściwości stali NC11LV

Niemczyk W., Wierszyłłowski I.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

Vol. 27, nr 3

225-228

PL

W pracy badano wpływ temperatury hartowania i niskotemperaturowej obróbki kriogenicznej na twardość i udarność stali NC11LV po hartowaniu i odpuszczaniu. Wzrost temperatury hartowania powoduje wyraźny wzrost twardości i obniżenie udarności. Twardość jest większa i wzrasta szybciej w próbkach obrabianych kriogenicznie po hartowaniu, udarność tych próbek jest natomiast mniejsza. Obróbka kriogeniczna powoduje znacznie mniejsze obniżenie twardości po godzinnym odpuszczaniu w 170°C, udarności próbek po obróbce kriogenicznej są prawie identyczne z nie poddanym tej obróbce. Dodatkowe dwugodzinne odpuszczanie w 450°C po hartowaniu i odpuszczaniu w 170°C spowodowało mniejsze obniżenie twardości próbek po obróbce kriogenicznej niż próbek nie poddanych tej obróbce. Udarność próbek nie poddanych obróbce kriogenicznej była nieco wyższa niż próbek po tej obróbce. Udarność określano na próbkach bez karbu, twardość badano metodą HRC. Przeprowadzono analizę uzyskanych wyników wykorzystując opublikowane wcześniej badania własne i literaturę.

EN

The influence of hardening temperature and deep cryogenic treatment on hardness and impact toughness after quenching and tempering was analyzed. The increase of quenching temperature caused increase of hardness , change of impact toughness is not significant .Due to cryogenic treatment after quenching hardness of this samples is higher then not cryogenic treated. Due to tempering by one hour at 170°C hardness decreases. The decrease for cryogenic treated samples after quenching is smaller than samples quenched only. The impact toughness decrease is similar for cryogenic treated and not cryogenic treated samples. Hardness of samples tempered at 170°C decreases due to additional tempering by two hours at 450°C . The decrease was less for cryogenic treated samples. The impact toughness was higher for not cryogenic treated samples, but difference was not significant. The impact toughness was determined on samples without notch, the hardness was determined according to HRC method.

8

Wpływ obróbki kriogenicznej po przesycaniu na odporność na ścieranie starzonego stopu Al-4,7%Cu

Stankowiak A., Wierszyłłowski I.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

Vol. 27, nr 3

276-279

PL

Przedstawiono wpływ obróbki kriogenicznej po przesycaniu na odporność na ścieranie i twardość starzonego w temperaturach od 175 do 220 0C stopu Al.-4,7%Cu. Zastosowano czasy starzenia od 30 do 240 min. Wyniki porównano z wynikami uzyskanymi po takiej samej obróbce cieplnej bez obróbki kriogenicznej po przesycaniu. Badania odporności na ścieranie przeprowadzono stosując papiery ścierne o wielkości ziarna od 400 do 1000 , stałym docisku próbki siłą 5,4N i stałej prędkości 83 obr./min . Większą odporność na ścieranie uzyskano dla tych próbek, których twardość była większa.

EN

The influence of deep cryogenic treatment (DCT) on fiction resistance and hardness of supersaturated and aged Al.- 4.5 Cu Mass % alloy was studied. DCT was performed immediately after supersaturation from 520 oC, after that, ageing at temperatures region of 175 -220 oC by times of 30, 120 and 240 min. was executed. The results were compared with that obtained from the similar experiments without DCT. Friction resistance studies were performed with use of abrasive paper of 400 to 1000 grains grade, constant load of sample 5.4 N and 83 r.p.m. Friction resistance was higher for harder specimens obtained with application of DCT. Obtained results were analyzed and discussed on the basis of the possible influence of DCT on process of ageing.

9

Wpływ obróbki kriogenicznej po hartowaniu na przemiany zachodzące podczas odpuszczania wybranych stali narzędziowych. Badania dylatometryczne i DTA

Wierszyłłowski I., Szcześniak L.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2005

|

T. 16, nr 1

31-36

PL

W pracy porównano zmiany zachodzące podczas izochronicznego odpuszczania stali NC10, NC11LV i SW7M zaraz po hartowaniu oraz po hartowaniu i obróbce kriogenicznej. Zmiany badano metodą dylatometryczną i DTA. Stwierdzono, że obróbka kriogeniczna powoduje wyraźne obniżenie temperatury początku wydzielania węglików a ilość wydzielonych węglików jest większa. Wzrost zawartości węglików jest większy niż to wynika z podwyższonej wskutek obróbki kriogenicznej zawartości martenzytu .

EN

On the basis of results of dilatometric and DTA studies of isochronal tempering of quenched and quenched and cryogenic treated tool steels (NC10, NC11LV, SW7M) it was found that cryogenic treatment accelerate the tempering processes and increases accompanying them contraction. The contraction is much bigger then that resulting from the amount of martensite increase because of residual austenite transformation during cryogenic treatment. The DTA analysis supports obtained results.

10

Kinetyka przemian podczas przesycania i starzenia stopu Al-4,7%Cu

Wierszyłłowski I., Wieczorek S., Stankowiak S., Samolczyk J.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2005

|

T. 16, nr 5

23-30

PL

Badano przemiany zachodzące podczas przesycania stopu Al-4,7% Cu metodami metalografii ilościowej i metodą dylatometryczną. Energia aktywacji rozrostu ziarna wynosiła ok. 95 kJ/mol, a wykładnik potęgowy n ok. 0,4. Rozpuszczanie wydzieleń i rozrostu ziarna spowodowało skurcz próbek. Przebiegał on szybciej na początku procesu (energia aktywacji ok. 95 kJ/mol, n = 0,8) a potem wolniej (energia aktywacji ok. 63 kJ/mol, n = 0,4). Kinetykę przemian fazowych podczas starzenia stopu badano metodą dylatometryczną i analizy termoróżnicowej (DTA). Energie aktywacji procesów wydzielania w zakresie temperatur 50-320 oC wynosiły od 50-100 kJ/mol i były zbliżone do uzyskiwanych wcześniej. Energie aktywacji procesów wydzieleniowych w zakresie temperatur 320-462 oC wynosiły ok. 226-300 kJ/mol i były zbliżone do wartości podawanych w literaturze.

EN

The processes taking place during supersaturation of the Al-4.7% Cu alloy have been studied by the methods of quantitative metallography and dilatometry. The grain growth activation energy was about 95 kJ/mol, the exponent of time, n, was close to 0.4. Dissolution of precipitates has caused two - stage shrinkage of the sample which had activation energies of 90 kJ/mole (first stage, n = 0.8) and 63 kJ/mole (second stage, n = 0.4). The kinetics of the phase transformation during ageing of the Al-4.7% Cu alloy has been studied by the dilatometry and DTA (Differential Thermal Analysis). The activation energy of the precipitation processes within the range of 50-320 oC varied between 50 and 100 kJ/mole and confirmed the results obtained previously. For the precipitation processes within the range of 320-462 oC, the activation energy varied from 226-300 kJ/mole. The results obtained have been compared to literature data with good agreement.

11

Kinetics of transformation during supersaturation and ageing of the Al-4.7%Cu alloy

Wierszyłłowski I., Wieczorek S., Stankowiak S., Samolczyk J.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2005

|

T. 16, nr 5

31-37

EN

The processes taking place during supersaturation of the Al-4.7% Cu alloy have been studied by the methods of quantitative metallography and dilatometry. The grain growth activation energy was about 95 kJ/mol, the exponent of time, n, was close to 0.4. Dissolution of precipitates has caused two - stage shrinkage of the sample which had activation energies of 90 kJ/mole (first stage, n = 0.8) and 63 kJ/mole (second stage, n = 0.4). The kinetics of the phase transformation during ageing of the Al-4.7% Cu alloy has been studied by the dilatometry and DTA (Differential Thermal Analysis). The activation energy of the precipitation processes within the range of 50-320 oC varied between 50 and 100 kJ/mole and confirmed the results obtained previously. For the precipitation processes within the range of 320-462 oC, the activation energy varied from 226-300 kJ/mole. The results obtained have been compared to literature data with good agreement.

PL

Badano przemiany zachodzące podczas przesycania stopu Al-4,7% Cu metodami metalografii ilościowej i metodą dylatometryczną. Energia aktywacji rozrostu ziarna wynosiła ok. 95 kJ/mol, a wykładnik potęgowy n ok. 0,4. Rozpuszczanie wydzieleń i rozrostu ziarna spowodowało skurcz próbek. Przebiegał on szybciej na początku procesu (energia aktywacji ok. 95 kJ/mol, n = 0,8) a potem wolniej (energia aktywacji ok. 63 kJ/mol, n = 0,4). Kinetykę przemian fazowych podczas starzenia stopu badano metodą dylatometryczną i analizy termoróżnicowej (DTA). Energie aktywacji procesów wydzielania w zakresie temperatur 50-320 oC wynosiły od 50-100 kJ/mol i były zbliżone do uzyskiwanych wcześniej. Energie aktywacji procesów wydzieleniowych w zakresie temperatur 320-462 oC wynosiły ok. 226-300 kJ/mol i były zbliżone do wartości podawanych w literaturze.

12

Kinetics of austenite transformations during continuous cooling: application of the theory of true isothermal transformation

Wierszyłłowski I.

Inżynieria Materiałowa

|

2004

|

R. XXV, nr 3

456-459

EN

The true isothermal transformation theory (TITT) was presented for the first time nine years ago [1]. The true isothermal transformation (TIT) is what is obtained during the infinitely fast change of temperature when approaching the isothermal transformation temperature. The TIT is the only transformation whose transformation kinetics does not depend on the rate of change of temperature. Therefore, TIT kinetics data can be used for predicting the real transformation kinetics when the cooling or heating to transformation temperature is less than infinitely fast. TIT kinetics data can also be used to predict continuous cooling transformation kinetics with the use of the modified Johnson -Mehl - Avrami (JMA) eąuation for continuous cooling. A similar modified JMA eąuation can be used to predict martensitic transformation kinetics with use of the Harris and Cohen relationship. Two isothermal transformation (IT) experimental diagrams of 510 Euronorm steel of very different cooling rates to the transformation temperatures were determined in order to verify the concept. On the basis of these diagrams the TIT diagram was worked out. TIT equations for austenite transformation to equiaxial ferrite, Widmanstatten ferrite, pearlite and bainite were developed with use of a Zener - Hillert (ZH) type of eąuation. The eąuations were modified and applied to predict continuous cooling transformation (CCT) kinetics for selected cooling rates to transformations temperatures. In order to verify the prediction, an experimental CCT diagram was determined. Differences between predicted and experimental results can only be explained through experimentation and existing theory that is still viewed as inadeąuate.

PL

Teorię prawdziwej przemiany izotermicznej (TPPI) przedstawiono po raz pierwszy dziewięć lat temu [1]. Prawdziwą przemianą izotermiczną (PPI ) jest przemiana uzyskiwana podczas nieskończenie szybkiego dochodzenia do temperatur) przemiany, jest ona jedyną przemianą której kinetyka nie zależy od szybkości zmian temperatury podczas dochodzenia do temperatury przemiany. Dlatego też na podstawie PPI można przewidywać kinetykę każdej przemiany, podczas której szybkość zmian temperatury podczas dochodzenia do temperatury przemiany jest mniejsza od nieskończenie szybkiej. W oparciu o dane uzyskane dla PPI oraz przy pomocy zmodyfikowanego równania Johhsona-Mehla - Avramiego (JMA) można przewidywać kinetykę przemian podczas ciągłego chłodzenia. Równanie podobne do zmodyfikowanego równania JMA można zastosować do przewidywania kinetyki przemiany martenzytycznej wykorzystując zależność Harrisa i Cohena. Do sprawdzenia tej koncepcji opracowano wykresy PPI dla stali Euronorm 510. Do opracowania tych wykresów zastosowano dwie stałe, ale wyraźnie różne szybkości dochodzenia do każdej temperatury przemiany izotermicznej. Opracowano równania PPI typy Zenera-Hillert dla przemiany austenitu w ferryt ziarnisty i w ferryt Widmanstattena, w perlit i w bainit. Równania te przekształcono i zastosowano do przewidywania kinetyki przemian podczas ciagłego chłodzenia. Uzyskane wyniki sprawdzono doświadczalnie. Różnice pomiędzy przewidywaniami i wynikami doświadczenia mogły być spowodowane warunkami eksperymentu oraz ciągle jeszcze niedoskonałą teorią kinetyki przemian fazowych.

13

Rozrost ziarna austenitu stali 45. Metody identyfikacji wielkości ziarna austenitu i kinetyka jego wzrostu

Wierszyłłowski I., Zielnica A., Niemczyk W.

Inżynieria Materiałowa

|

2003

|

R. XXIV, nr 6

407-409

PL

W pracy przedstawiono w skrócie metody identyfikacji ziarna austenitu w stalach. Do badań wybrano dwie metody siatki ferrytu i specjalnego trawienia zahartowanych z temperatury austenityzowania próbek. Wielkość ziarna austenitu określono metodami opisanymi w PN oraz przy pomocy programu METILO. Próbki austenityzowano w dylatometrze LK 02 Adamel-Lhomargy i hartowano natryskiem sprężonego helu na martenzyt lub mieszaninę martenzytu i bainitu, lub z szybkością ok. 20 C/s. Podczas takiego chłodzenia uzyskiwano strukturę perlityczną z siatką ferrytu na byłych granicach ziaren austenitu. Wyniki przedstawiono w postaci wykresów. Do analizy kinetyki izotermicznego wzrostu ziarna austenitu zastosowano zmodyfikowane równanie Sellarsa [1] w postaci d do potęgi n - d0 do potęgi n = k x t gdzie k jest stałą szybkości wzrostu. Wartości n są charakterystyczne dla wzrostu ziarna i wynoszą ok. 2. Uzyskane w pracy wartości n były bliskie 2 i wynosiły od 2,2 do 2,3.

EN

Methods of former austenite grains identification were shortly presented. For studies two methods were selected: ferrite net around pearlite obtained by carefully selected cooling rate, and quenching to martensite and special etching. Austenite grain size was determined according to Polish Standards and with help of METILO program. Heat treatment was performed in LK02 Adamel - Lhomargy dilatometer. Results were presented in form of diagrams and one table. For isothermal growth kinetics modified Seller's equation in form of d to the n - d0 to the n =k x t was used, k is the growth constant. Value of n characterizes grain growth and is close to 2. Obtained in this work values varied from 2,2 to 2,3.

14

Przemiany stopu A14,7%Cu podczas przesycania i izotermicznego starzenia. Analiza dylatometryczna i zmiany twardości

Wierszyłłowski I., Stankowiak A., Wieczorek S.

Inżynieria Materiałowa

|

2003

|

R. XXIV, nr 6

410-412

PL

W oparciu o wcześniej publikowane badania [1] przeprowadzono analizę dylatometryczną przemian zachodzących podczas izotermicznego wygrzewania w 520 stopni Celsjusza i starzenia w 125, 150, 200, 250 i 290 stopniach Celsjusza. Podczas przesycania zachodzi ciągły skurcz próbek trwający około 145 h. Skurcz ten jest spowodowany rozpuszczaniem cząstek CuAl2 i trwającym równocześnie rozrostem ziarna roztworu stałego. Wzrostowi ziarna towarzyszy zmniejszenie się ilości defektów. Badania wykazały, że starzenie w 125 i 150 stopniach Celsjusza prowadzi do początkowego wzrostu wydłużenia, a potem wydłużenie spada. Zmiany te wiążą się z procesami wydzielania, rozpuszczania się wydzieleń i zarodkowania nowych. Podobne zmiany zachodzą ale w znacznie mniejszym stopniu podczas starzenia w 200 stopniach Celsjusza. Starzenie w 250 i 290 stopniach Celsjusza powoduje wzrost wydłużenia spowodowany zubożeniem roztworu stałego alfa w Cu i pojawienie się coraz większej ilości fazy CuAl2. Analiza procesu starzenia wykazała, że wymrożenie w ciekłym azocie po starzeniu powinno spowodować zmiany w roztworze stałym prowadzące do zmian własności mechanicznych. Badania twardości potwierdziły tę hipotezę. Wystąpił 6-16% wzrost twardości dla temperatur starzenia od 175 do 220 stopni Celsjusza w zakresie dłuższych niż 80 min. czasów starzenia. Twardość po przesycaniu i wytrzymywaniu w ciekłym azocie była ok. 20% wyższa niż dla próbek przesycanych i starzonych.

EN

On the basis of former publications [1] dilatometric analysis of transformations during isothermal supersaturation at 520 degrees centigrade and during isothermal aging at temperatures of 125, 150, 200, 250 and 290 degrees centigrade were performed. Alloy Al4,7%Cu was used. During supersaturation continuous decrease of elongation by 145 h was seen. The decrease of elongation was caused by dissolution of CuAl2 particles and increase of grains size. Aging at 125 and 150 degrees centigrade caused the increase of elongation at the beginning and after that gradual decline of elongation. These changes were caused by precipitation in the beginning of processes and dissolution of precipitation later on. The similar changes, but in smaller scale, appeared during aging at 200 degrees centigrade. Aging at 250 and 290 degrees centigrade caused increase of elongation because of decrease of Cu contents in solid solution and precipitation of increasing numbers of Cu Al2 particles. Analysis of aging processes suggested that deep cooling to low temperatures (about - 200 degrees centigrade) can change mechanical properties of alloy. Hardness measurements confirmed this hypothesis. Increase of hardness of 6-16% appeared while aging at 175-220 longer that 80 min. Hardness of specimens supersaturated at 520 degrees centigrade and kept at -196 degrees centigrade by one hour was 20% higher than conventionally supersaturated.

15

Przemiany austenitu stali 45 podczas chłodzenia ze stałymi szybkościami analiza dylatometryczna i mikroskopowa

Wierszyłłowski I., Wieczorek S.

Inżynieria Materiałowa

|

2003

|

R. XXIV, nr 6

413-416

PL

Wykonanie wykresu CTP-c podczas ciągłego chłodzenia ze stałymi szybkościami dostarcza danych umożliwiających opracowanie układu równań do przewidywania struktury i własności po konwencjonalnej obróbce cieplnej. Stosując metodę dylatometryczną opracowano taki wykres dla handlowej stali 45 austenityzowanej w 1050 stopni Celsjusza i przedstawiono struktury powstałe podczas stosowanych szybkości chłodzenia. Kształty dylatogramów opisujące przemiany i występujące struktury są wzajemnie powiązane. Podczas przemiany austenitu w ferryt wyodrębniono krzywą początku przemiany dla przemiany w ferryt ziarnisty i w ferryt iglasty. Określono krytyczną szybkość chłodzenia, od której zaczyna się pojawiać ferryt iglasty, określono temperatury Ms i Mf. Kształt wykresu CTP-c uzyskanego podczas chłodzenia ciągłego ze stałymi szybkościami różni się od opracowanego metodami konwencjonalnymi (zmienne szybkości chłodzenia). Uzyskane wyniki przedyskutowano w oparciu o literaturę.

EN

The CCT diagram of the austenite transformations of the 45 steel during isohronal cooling makes possible to develop equations that enables prediction of structure and properties after conventional heat treatment. Dilatometric method was applied in order to work out such a diagram for 45 steel austenitized at 1050 degrees centigrade. Structures appeared during applied cooling rates were presented. Shapes of the dilatometric diagrams described austenite transformations and microstructures are mutually related. During austenite to ferrite transformations separation for equiaxial and coniferous ferrite was possible. The border cooling rate at which coniferous ferrite starts to precipitate was determined as well as Ms and Mr temperatures. Shape of CCT diagram developed with use of isohronal cooling is different from conventional one. Obtained results were discussed on the literature basis.

16

Wpływ szybkości chłodzenia i wielkości ziarna austenitu na kinetykę przemiany stali podeutektoidalnej

Wierszyłłowski I., Popławski M.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Mechanika

|

2000

|

Z. 72

299-305

PL

Do symulacji komputerowej wpływu wielkości ziarna austenitu i szybkości chłodzenia, na przemianę perlityczną i bainityczną, wykorzystano teorię prawdziwej przemiany izotermicznej (TPPI). Symulacje wykazały że: - równania typu Zenera-Hillerta (Z-H), stosowane we wcześniejszych pracach, mogą być zastosowane do opisu wpływu wielkości ziarna na kinetykę przemian fazowych; - przypuszczalny wpływ wielkości ziarna austenitu na czas przemiany jest większy dla końcowych niż dla poczatkowych etapów przemiany, wpływ ten jest dla przemiany bainitycznej większy niż dla przemiany perlitycznej; - wydłużenie czasu austenityzowania, zwiększenie wielkości ziarna i zmniejszenie szybkości chłodzenia prowadzi do wydłużenia czasów przemiany. Przeprowadzone eksperymenty potwierdziły (w ograniczonym zakresie) wyniki symulacji komputerowej dotyczące wpływu wielkości ziarna na czasy przemiany. Badania będą kontynuowane.

EN

Computer simulation of the grain size influence on the kinetics of pearlitic and bainitic transformations of austenite, performed with help of the true isothermal transformation theory (TITT) have shown: - Zener-Hillert (Z-H) type equations, applied to description of the transformation kinetics in earlier works can be used to description of the austenite grain size influence on the transformation kinetics; - Supposed influence the austenite grain size on the transformation time is more significant for the end of transformation than for the beginning, for the bainitic transformation that influence is more significant than for pearlitic one; - The increase of the austenitizing time, grain size and decrease the cooling rate leads to increase of the transformation times. Experiments confirmed (in limited range) computer simulations results concerning the influence of the austenite grain size on the transformation times. These studies will be continued.