Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The influence of microstructure on the mechanical properties of metallurgical rolls made of G200CrMoNi4-3-3 cast steel

Brodziak A., Stradomski Z., Pirek A.

Archives of Foundry Engineering

|

2009

|

Vol. 9, iss. 3

21-24

EN

The subject of the study is the high-carbon tool cast steel G200CrMoNi4-3-3 used for metallurgical rolls, especially in section rolling mills. The test material was derived from a roll damaged in production; therefore, the authors had the material in a raw state at their disposal, on which they were able to carry out additional heat treatment operations. The pearlitic matrix of casting steel G200CrMoNi4-3-3 allows machining to be done to modify the pass or to remove any defects, and the primary and secondary precipitates of carbides enhance the tribological properties. The authors have been for years involved in the optimization of the structure of this material by slight correction to its chemical composition and/or the modification of heat treatment. The presented principles of heat treatment modifications will lead to considerable economic and ecologic profits. It has also been demonstrated that raising slightly the contents of carbide-forming elements, which markedly increases the quantity of transformed ledeburite, results in an enhancement of tribological properties. The analysis of a dozen or so rolls exploited down to the dead roll diameter has shown that roll of cast steel with increased contents of carbon and carbide-forming elements exhibit better service properties, as characterized by the amount of feedstock rolled. Such a method of enhancing the service properties required the assessment of fracture toughness, which was verified using the linear-elastic methods of fracture mechanics.

2

Studying possibilities to improve the functional properties of metallurgical rolls

Stradomski Z., Pirek A., Stachura S.

Archives of Foundry Engineering

|

2008

|

Vol. 8, iss. 1 spec.

313--316

EN

The paper presents results of investigations and authors’ opinion on improving functional properties of metallurgical rolls cast from G200CrMoNi 4-3-3 cast steel, one of most often used for rolls in section mills. These mills feature quicker than flat rolls wear of tool’s pass, what requires more frequent regeneration. The machining requires a relatively low hardness, which is ensured by the pearlitic matrix of cast steel studied. The authors suggest to achieve the optimisation of tribological properties through adjustment of the chemical composition or/and modification of the heat treatment. In the study presented only the carbon content was slightly inereased (having carbide-forming elements in view) resulting in the increase in ledeburitie carbides. However, this most obvious way of improving the abrasive wear resistance increases the threat of rolls cracking and therefore requires verification using the fracture mechanics method. Statistical analysis of randomly selected few dozens of rolls have shown for this grade of cast steel a trend to reduce the carbon content by the manufacturer, maintaining it at the lower range of limits specified by the standard and not to increase it. The analysis of the wear mechanism of surfaces of worn out rolls made of G200CrMoNi 4-3-3 cast steel allows making suggestions on the possibilities of heat treatment changes, what also has been presented in the paper.

3

Wpływ wydzieleń węglikowych na własności trybologiczne wysokowęglowego staliwa niskostopowego

Pirek A., Stradomski Z., Stachura S., Dyja D., Chmielowiec P.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

Vol. 27, nr 3

253-56

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań tribologicznych i mechaniki pękania przeprowadzonych na wysokoweglowym, niskostopowym staliwie G200CrMoNi4-3-3. Przedmiotem badań była ocena mechanizmu zużycia wysokowęglowego staliwa o podwyższonej odporności na ścieranie. Materiał badawczy pobrano z walców hutniczych, obrobionych cieplnie, o zróżnicowanej zawartości węgla (w ramach gatunku G200CrMoNi4-3-3). Charakterystykę właściwości tribologicznych określono w oparciu o analizę ubytków masy próbek, analizę topografii zużytej powierzchni, badania metalograficzne i stereologiczne. Odporność na pękanie określono na podstawie współczynnika intensywności naprężeń KQ a charakter pękania potwierdziły badania faktograficzne przełomów.

EN

Results of tribological and cracking mechanics investigations carried out on high-carbon, low-alloyed cast steel G200CrMoNi4-3-3 were shown in this work. The subject of investigations was the wear mechanism analysis of the highcarbon cast steel with increased abrasion resistance. Material for investigations was taken from the heat treated metallurgical rolls with the various carbon content (within the framework of G200CrMoNi4-3-3 grade). Tribological properties characterization was specified using analyses of losses of samples weight, topography of used surface and metallographic and stereological investigations. Whereas cracking resistance was specified on the basis of stress intensity factor KQ. The type of cracking was confirmed by fractographical investigations of fractures.

4

Możliwości zwiększenia odporności na zużycie erozyjne staliwa ferrytyczno-austenitycznego: część 1 - rozpad eutektoidany

Dyja D., Stradomski Z., Stachura S., Pirek A., Stokłosa H.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

Vol. 27, nr 3

696-699

PL

W pracy zbadano kinetykę tworzenia się fazy 5 w zakresie temperatur 700-8000C. Rozpad ferrytu zgodnie z reakcją 5 -> a + y’ przebiega nierównomiernie w objętości ziaren, a rozpoczyna sie w obszarach przygranicznych pierwotnych ziaren krzepnięcia. Faza 5 charakteryzuje się duż0 dynamiką wydzielania, już po 30 minutach wyżarzania w temperaturze 800C praktycznie cały ferryt uległ rozpadowi. Potwierdzają to również badania twardości. W ciągu pierwszej godziny wyżarzania w tej temperaturze, twardość staliwa wzrosła o około 20 %, z poziomu 248 HB do 312 HB. Dalsze wygrzewanie, w czasie 9-ciu godzin, spowodowało już tylko nieznaczny, 5-cio procentowy, wzrost twardości badanego stopu. W ciągu pierwszej godziny wyżarzania w temperaturze 7000C twardość stopu nie uległa zasadniczym zmianom. Wyraźny wzrost twardości stopu, do poziomu 330 HB obserwuje się dopiero po pięciu godzinach wygrzewania. Staliwo wygrzewane w niższej temperaturze, charakteryzuje się wyższą (~7 %) twardością niż staliwo wygrzewane w temperaturze 8000C, co związane jest z większą dyspersją fazy a.

EN

Kinetics of a phase precipitation at the temperature range 700 - 800 was investigated in this work. Decomposition of ferrite according to reaction: 5 -> proceed non-uniformly in the grain volume, it starts on the grain boundaries of primary solidification grains. Sigma phase has a high dynamics of precipitation, after 30 minutes of holding at the temperature 800 almost whole ferrite have transformed in a + y’. It was confirmed by hardness measurements. During first hour of annealing at this temperature , hardness of the cast steel has grown of about 20% from 248 HB to 312 HB. Further 9-hour holding caused only a small 5%increase of hardness of the cast steel. During the first hour of holding at the temperature 700, hardness of the alloy have not principally changed. The large increase of hardness to 330 HB was observed after 5 hours of holding. Cast steel heat treated in the lower temperature has higher (7%) hardness than cast steel annealed at the temperature 800, which is connected with the higher dispersion of a phase.

5

Ocena mikrostruktury w aspekcie właściwości eksploatacyjnych walców hutniczych

Pirek A., Stradomski Z., Stachura S.

Archiwum Odlewnictwa

|

2006

|

R. 6, nr 18/1

449--454

PL

Przedmiotem badań była analiza mechanizmu zużycia wysokowęglowego staliwa stosowanego na walce hutnicze. Materiał badawczy pobrano z walców hutniczych, obrobionych cieplnie, o zróżnicowanej zawartości węgla (w ramach gatunku G200CrMoNi4-3-3). Badania przeprowadzone metodą „Rolka-Klocek” w warunkach suchego tarcia pozwoliły na ocenę odporności na zużycie materiału. Przeprowadzona analiza metalograficzna, stereologiczna i fraktograficzna pozwoliły na określenie mechanizmów zużycia trybologicznego staliwa.

EN

The analysis of abrasive wear mechanism of the high carbon cast steel which is used for metallurgical rolls was shown in this work. The investigated material was taken from the heat treated rolls which had varied carbon and alloying elements contents. The investigations, which were done using a "roll-block" method in the in the dry friction conditions, allowed for the estimation of the material wearing. The metallographic, stereological, and fractographical analysis were done. It allowed for studying of the tribological wear mechanisms of the investigated cast steel.

6

Rola mikrostruktury w mechaniźmie pękania staliwa narzędziowego

Stradomski Z., Pirek A., Chmielowiec P.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2005

|

z. 83

235-242

PL

W pracy przedstawiono wpływ zabiegów obróbki cieplnej na strukturę i odporność na pękanie staliwa wysokowęglowego, stosowanego na walce hutnicze. Weryfikację efektywności przeprowadzonych zabiegów obróbki cieplnej dokonano metodami mechaniki pękania przy pomocy wartości współczynnika intensywności naprężeń KQ. Informacji na temat procesu pękania dostarczyły badania fraktograficzne przełomu próbek typu SENB i badania metalograficzne przeprowadzone na zgładach pobranych z pod dna karbu. Przedstawiono alternatywny wariant obróbki cieplnej zgodny z możliwościami technologicznymi wytwórcy staliwnych walców hutniczych. Zaproponowany zabieg obróbki cieplnej ma duże korzyści ekonomiczne dla producenta.

EN

In this paper the influence of heat treatment on the structure and fracture toughness of high carbon cast steel have been presented. The examination of applied heat treatments on these properties have been carried out using optic structure observations as well as parameters supplied by fracture mechanics. The fracture process was described by observing SENB fractures with the assistance of scanning microscopy. As result of the testing some modification of heat treatment parameters of rolls have been suggested with the aim to receive economical benefits.

7

Analiza mechanizmu zużycia staliwa wysokowęglowego w suchym kontakcie ciernym

Stradomski Z., Stachura S., Pirek A.

Inżynieria Materiałowa

|

2005

|

Vol. 26, nr 5

592-594

PL

Przedmiotem badań była analiza mechanizmu zużycia wysokowęglowego staliwa stosowanego na wa1ce hutnicze. Materiał do badań pobrano z walców hutniczych obrobionych cieplnie. Materiał badawczy charakteryzował się zróżnicowaną zawartością węgla i pierwiastków stopowych. Badania przeprowadzone metodą "Rolka-Klocek" w warunkach suchego tarcia pozwoliły na ocenę zużycia materiału wa1ców. Przeprowadzono analizę metalograficzną, stereologiczną i fraktograficzną, które pozwoliły na poznanie mechanizmów zużycia trybologicznego badanego staliwa. Dominującym mechanizmem zużycia jest mikroskrawanie i bruzdowanie.

EN

The analysis of abrasive wear mechanism of the high carbon cast steel which is used for metallurgical rolls was shown in this work. The investigated material was taken from the heat treated rolls which had varied carbon and alloying elements contents. The investigations, which were done using a "roll-block" method in the in the dry friction conditions, allowed for the estimation of the material wearing. The metallographic, stereo logical, and fractographical analysis were done. It allowed for studying of the tribological wear mechanisms of the investigated cast steel. Microcutting and ridging are the predominant wear mechanisms.

8

The affect of the amount of primary carbides on the wear resistance of the G200CrMoNi4-6-3 (L200 HNM) cast steel

Stradomski Z., Pirek A., Stachura S., Chmielowiec P.

Inżynieria Materiałowa

|

2004

|

R. XXV, nr 3

XX-XXIII

EN

The effects of the modification of the chemical composition of the high-carbon G200CrMo4Ni4-6-3 cast steel were investigated in the aspect of enhancing the tribological properties. Increasing the contents of carbon, chromium and molybdenum resulted in an increase in the amount of primary carbides in the cast steel. The investigation has confirmed the correctness of the assumed direction of chemical composition changes, as an increase in wear resistance by more than two times has been obtained with the crack resistance reduced by approximately 27%, as measured by the value of the stress intensity factor K(IC).

PL

Badano skutki modyfikacji składu chemicznego wysokowęglowego staliwa G200CrMo4Ni4-6-3 w aspekcie podwyższenia właściwości tribologicznych. Podwyższenie zawartości węgla, chromu i molibdenu spowodowało zwiększenie ilości węglików pierwotnych w staliwie. Badania potwierdziły prawidłowość przyjętego kierunku zmian składu chemicznego, gdyż uzyskano ponad dwukrotny wzrost odporności na zużycie ścierne przy około 27% zmniejszonej odporności na pękanie mierzonej wartością współczynnika intensywności naprężenia K(IC).