PL
 |
EN
Ograniczanie wyników
Czasopisma help
  1. 57 Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
  2. 9 Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa
  3. 8 Hutnik, Wiadomości Hutnicze
  4. 6 Archives of Metallurgy and Materials
  5. 4 Problemy Techniki Uzbrojenia
Więcej...
Autorzy help
  1. 94 Marcisz J.
  2. 47 Garbarz B.
  3. 27 Burian W.
  4. 18 Stępień J.
  5. 16 Żak A.
Więcej...
Lata help
  1. 1 2019
  2. 5 2018
  3. 4 2017
  4. 1 2016
  5. 6 2015
Więcej...
Preferencje help
Polish version English version Język
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 94

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 5 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 5 next fast forward last
1
Content available remote Mechanical Behaviour of Nanostructured Bainitic Steel Under High Strain Rate Shear and Compression Loading
Marcisz J., Janiszewski J.
Archives of Metallurgy and Materials
|
2019
|
Vol. 64, iss. 3
1151--1162
EN
The article presents the results of investigation of ultra-strength nanostructured bainitic steel Fe-0.6%C-1.9%Mn-1.8%Si-1.3%Cr-0.7%Mo (in wt.%) subjected to shear and uniaxial compression under high strain rate loading. Steel of microstructure consisted of carbide-free bainite and carbon enriched retained austenite presents a perfect balance of mechanical properties especially strength to toughness ratio. Two retained austenite morphologies exist which controlled ductility of the steel: film between bainite laths and separated blocks. It is well established that the strain induced transformation of carbon enriched retained austenite to martensite takes place during deformation. Shear localisation has been found to be an important and often dominant deformation and fracture mode in high-strength steels at high strain rate. Deformation tests were carried out using Gleeble simulator and Split Hopkinson Pressure Bar. Shear and compression strength were determined and toughness and crack resistance were assessed. Susceptibility of nanostructured bainitic steel to the formation of adiabatic shear bands (ASBs) and conditions of the bands formation were analysed. The results suggest that the main mechanism of hardening and failure at the dynamic shearing is local retained austenite transformation to high-carbon martensite which preceded ASBs formation. In the area of strain localization retained austenite transformed to fresh martensite and then steel capability to deformation and strengthening decreases.
2
Content available remote Etapowa obróbka cieplna stali nanobainitycznych
Marcisz J., Walnik B.
Stal, Metale & Nowe Technologie
|
2018
|
nr 7-8
32--38
PL
Parametry finalnej obróbki cieplnej stali nanobainitycznej polegającej na wygrzewaniu izotermicznym charakteryzuje niska temperatura procesu, ale i bardzo długi czas obróbki, od kilkudziesięciu do ponad stu godzin. Z tego powodu stanowią one wciąż aktualny przedmiot badań mających na celu jednoczesną poprawę właściwości użytkowych oraz obniżenie kosztów wytwarzania. W artykule przedstawiono zagadnienie optymalizacji parametrów obróbki cieplnej w celu skrócenia czasu wygrzewania izotermicznego stali nanobainitycznej.
EN
The parameters of the final heat treatment of nanobainite steels consisting in isothermal annealing are characterized by low temperature but very long duration, from several dozens to over one hundred hours. Therefore they are still the subject of research aiming at improving the performance properties and reducing the production costs. The issue of the optimization of the heat treatment parameters in order to shorten the duration of the isothermal annealing of nanobainite steels is presented in the article.
3
Content available Wybrane właściwości mechaniczne i technologiczne wysokowytrzymałych nanostrukturalnych stali bainitycznych
Marcisz J., Walnik B., Gazdowicz J., Burian W.
Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
|
2018
|
T. 70, nr 1
12--19
PL
W artykule omówiono zagadnienie optymalizacji parametrów technologicznych wytwarzania stali nanostrukturalnej umożliwiających skrócenie czasu wygrzewania izotermicznego oraz uzyskanie wysokiej wytrzymałości i plastyczności. W wyniku dwuetapowej obróbki izotermicznej uzyskano korzystną kombinację wytrzymałości i ciągliwości. Przeprowadzono badania spawalności oraz odporności na ścieranie stali nanostrukturalnych. Materiał spawany w stanie zmiękczonym, a następnie poddany finalnej obróbce cieplnej, charakteryzował się wysoką jakością złącza (brak pęknięć i mikropęknięć) oraz równomierną twardością ok. 600 HV. Stale nanostrukturalne cechuje wyższa odporność na ścieranie od komercyjnej stali trudnościeralnej klasy 600.
EN
Problem of optimization of production technology parameters of nanostructured bainite steel to shortening of time of isothermal heat treatment and improve strength and toughness were discussed. As a result of two stage of isothermal heat treatment advantageous combination of strength and toughness were achieved. Examination of weldability and wear resistant of the steel were carried out. The material welded in the soft annealing state and next putted to the final heat treatment was characterize by high quality of the joint (without cracks and microcracks) and uniform hardness about 600 HV. Nanostructured bainite steels were characterize of higher wear resistant in comparison with commercial wear resistant steel grade class 600.
4
Content available Effect of metallurgic purity of the 15CrMoV6-10-3 (15HGMV) steel on technological and mechanical properties of cold-deformed products
Burdek M., Marcisz J., Stępień J.
Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
|
2018
|
T. 70, nr 2
30--36
EN
The subject of the article is the analysis of the impact of electro-slag remelting - ESR on the technological and mechanical properties of the 15HGMV steel. Uniaxial compression tests were carried out with the use of a Gleeble simulator. The hardness and microstructure of deformed samples were tested. The mechanical properties were measured in a static tensile test. Significantly larger non-metallic inclusions were found in the material without ESR, as compared to the material with ESR, which may be decisive in further processing of the material in the form of thin-walled tubes with the use of cold flow forming.
PL
Przedmiotem artykułu jest analiza wpływu obróbki elektrożużlowej - EŻP na właściwości technologiczne i mechaniczne stali 15HGMV. W pracy wykonano próby ściskania jednoosiowego w symulatorze Gleeble. Badano twardość i mikrostrukturę próbek odkształconych. Wykonano pomiary właściwości mechanicznych w statycznej próbie rozciągania. W materiale bez EŻP w porównaniu do materiału z EŻP stwierdzono występowanie znacznie większych wtrąceń niemetalicznych, co może mieć decydujące znaczenie w dalszym przetwarzaniu materiału w postaci rur cienkościennych metodą zgniatania obrotowego na zimno.
5
Content available remote Technological Properties and Applications of High-Carbon Nanobainitic Steels
Węglowski M. S., Marcisz J., Garbarz B.
Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
|
2018
|
Vol. 62, No. 3
29--43
EN
Steels belong to the most popular structural materials. Depending on their chemical compositions and applied heat or thermo-mechanical treatment, steels are characterised by various microstructures as well as diverse mechanical and functional properties. Recent years have seen the significant development related to the design of chemical compositions and manufacturing technologies used in the production of nanostructural steels. The article describes the methods used when manufacturing nanostructural steels and presents characteristics of selected i.e. high-strength nanobainitic steels in terms of their microstructure as well as mechanical and functional properties. The second part of the article is concerned with the present and prospective applications of nanobainitic steel products as well as summarises information found in related reference publications regarding the above-named steels.
PL
Stal należy do najczęściej stosowanych materiałów konstrukcyjnych i w zależności od składu chemicznego oraz obróbki cieplnej lub obróbki cieplno-plastycznej (termomechanicznej) charakteryzuje się różnymi typami mikrostruktury oraz różnym poziomem właściwości mechanicznych i użytkowych. W ostatnich latach nastąpił znaczny rozwój w zakresie projektowania składu chemicznego i technologii wytwarzania stali nanostrukturalnych. W artykule opisano sposoby wytwarzania stali nanostrukturalnych oraz przedstawiono charakterystyki wybranej klasy stali nanostrukturalnych - wysokowytrzymałych stali nanobainitycznych, w zakresie budowy mikrostrukturalnej oraz właściwości mechanicznych i użytkowych. W drugiej części artykułu podano obecne i perspektywiczne zastosowania wyrobów ze stali nanobanitycznych oraz podsumowano doniesienia literaturowe dotyczące technologii spawania tych stali.
6
Content available remote Characteristics of Fusion Welded and Friction Welded Joints Made in High-Carbon Nanobainitic Steels
Węglowski M. S., Grobosz W., Marcisz J., Garbarz B.
Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
|
2018
|
Vol. 62, No. 4
7--15
EN
Intense research on the metallurgy of iron alloys have recently resulted in the development of technologies enabling the making of high-carbon nanobainitic steels. Because of their chemical composition, the above-named steels belong to hard-to-weld materials. To identify the possibility of welding such steels using arc-based methods and welding in the solid state it was necessary to make test joints and perform related metallographic tests. The test results revealed that it is possible to obtain both fusion and pressure welded joints if the process was performed in the softened state, i.e. before the final heat treatment. Afterwards, joints should be subjected to a heat treatment ensuring the obtainment of a previously assumed microstructure and required hardness distribution in the weld and HAZ.
PL
Intensywne prace badawczo-rozwojowe w zakresie metalurgii stopów żelaza doprowadziły w ostatnim czasie do opracowania technologii wytwarzania wysokowęglowych stali nanobanitycznych. Stale te ze względu na skład chemiczny należą do materiałów trudno spawalnych. W celu określenia możliwości ich spawania metodami łukowymi oraz zgrzewania w stanie stałym, wykonano złącza próbne oraz przeprowadzono badania metalograficzne w ich obszarze. Wyniki badań wykazały możliwość uzyskania złączy spawanych i zgrzewanych pod warunkiem prowadzenia procesów łączenia blach w stanie zmiękczonym, tj. przed finalną obróbką cieplną. Następnie złącza można poddać obróbce cieplnej gwarantującej uzyskanie założonej mikrostruktury i rozkładu twardości w spoinie i w strefie wpływu ciepła.
7
Content available A Probabilistic Model of Optimising Perforated High-Strength Steel Sheet Assemblies for Impact-Resistant Armour Systems
Burian W., Marcisz J., Starczewski L., Wnuk M.
Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa
|
2017
|
Vol. 8, Nr 1 (27)
71--88
EN
This paper presents a concept for optimising an assembly of perforated metal sheets with a probabilistic theory, and the results of testing perforated bainite steel sheets with a nanocrystalline structure. The work presented herein was completed with an assumption of applying the perforated sheets in the design of anti-armour-piercing and anti-HEAT armour systems. The theoretical analysis and experimental research were performed for a 7.62 x 54R B-32 (API) projectile and a PG-7 rocket-propelled grenade.
PL
W artykule przedstawiono koncepcję optymalizacji układu perforacji blach na podstawie teorii probabilistycznej oraz wyniki badań blach perforowanych wykonanych ze stali bainitycznej o strukturze nanokrystalicznej. Prace zrealizowano w kierunku zastosowania płyt perforowanych w konstrukcjach osłon przeciwko pociskom przeciwpancernym oraz głowicom kumulacyjnym. Analizy teoretyczne i badania eksperymentalne przeprowadzono dla naboju 7,62 x 54R z pociskiem B-32 oraz granatu PG-7.
8
Content available Badania zużycia ściernego nanostrukturalnej stali bainitycznej
Walnik B., Marcisz J., Iwaniak A., Wieczorek J.
Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
|
2017
|
T. 69, nr 3
55--60
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań porównawczych odporności na zużycie ścierne nanostrukturalnej stali bainitycznej NANOS-BA® i komercyjnej stali trudnościeralnej. Opracowano metodykę przygotowania próbek z wysokowytrzymałej stali do testów w warunkach suchego tarcia posuwistego. Dla wytypowanego wariantu obróbki cieplnej stali nanostrukturalnej uzyskano istotnie wyższą odporność na zużycie ścierne w porównaniu do stali komercyjnej. Wyniki pomiarów wykazały ok. 3-krotnie wyższą odporność na zużycie ścierne stali NANOS BA® w porównaniu do stali trudnościeralnej o twardości 600 HB i ok. 15-krotnie wyższą w porównaniu do stali trudnościeralnej o twardości 500 HB.
EN
The article presents the results of a comparative examination of abrasive wear resistance of nanostructured bainitic steel (NANOS-BA®) and commercial wear resistant steel. A method of sample preparation for high-strength NANOSBA ® steel was developed for dry sliding friction tests. Examination results for the newly developed variant of heat treatment of nanostructured bainitic steel show a higher abrasive resistance than in the case of commercial wearresistant steels. Measurement results show an approx. 3 times higher resistance for the NANOS-BA® steel than the 600 HB wear-resistant steel and approx. 15 times higher than the 500 HB steel.
9
Content available Optimisation of Mechanical Properties of 18%Ni350 Grade Maraging Steel Using Novel Heat Treatment
Marcisz J., Adamczyk M., Garbarz B.
Archives of Metallurgy and Materials
|
2017
|
Vol. 62, iss. 1
73--84
EN
The paper presents results of examinations of properties and microstructure of maraging steel grade MS350 (18Ni350) produced by a novel heat treatment method called „short-time ageing“. It has been found that maraging steel after application of the short-time ageing achieves unique properties, in particular good combination of strength and impact toughness. After short-time ageing for time of heating up to 600 seconds at temperature of 550°C hardness in the range from 48 to 56 HRC, tensile strength ranging from 2000 to 2250 MPa, yield strength from 1930 to 2170 MPa and total elongation in the range 7-8% as well as notch impact toughness of 20 J/cm2 at temperature minus 40°C were obtained. Results of microstructure examination in transmission electron microscope (TEM) with application of high resolution technique (HRTEM) have shown presence of Ni3Mo nano-precipitates of orthorhombic crystallographic structure. Precipitates were characterized by rod-like shape and were homogenously distributed in martensitic matrix of steel with high density of dislocations. The average size of cross-section of precipitates was ca. 4 nm while length reached several dozen of nm.
10
Content available Microstructural Changes of the Nanostructured Bainitic Steel Induced by Quasi-Static and Dynamic Deformation
Marcisz J., Burian W., Rozmus R., Janiszewski J.
Archives of Metallurgy and Materials
|
2017
|
Vol. 62, iss. 4
2317--2329
EN
Changes in the microstructure of nanostructured bainitic steel induced by quasi-static and dynamic deformation have been shown in the article. The method of deformation and strain rate have important impact on the microstructure changes especially due to strain localization. Microstructure of nanostructured steel Fe-0.6%C-1.9Mn-1.8Si-1.3Cr-0.7Mo consists of nanometer size carbide-free bainite laths and 20-30% volume fraction of retained austenite. Quasi-static and dynamic (strain rate up to 2×102 s-1) compression tests were realized using Gleeble simulator. Dynamic deformation at the strain rate up to 9×103 s-1 was realized by the Split Hopkinson Pressure Bar method (SHPB). Moreover high energy firing tests of plates made of the nanostructured bainitic steel were carried out to produce dynamically deformed material for investigation. Adiabatic shear bands were found as a result of localization of deformation in dynamic compression tests and in firing tests. Microstructure of the bands was examined and hardness changes in the vicinity of the bands were determined. The TEM examination of the ASBs showed the change from the internal shear band structure to the matrix structure to be gradual. This study clearly resolved that the interior (core) of the band has an extremely fine grained structure with grain diameter ranging from 100 nm to 200 nm. Martensitic twins were found within the grains. No austenite and carbide reflections were detected in the diffraction patterns taken from the core of the band. Hardness of the core of the ASBs for examined variants of isothermal heat treatment was higher about 300 HV referring to steel matrix hardness.
11
Content available Symulacja fizyczna nagrzewania impulsowego stali maraging MS350
Marcisz J.
Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
|
2016
|
T. 68, nr 1
12--18
PL
W artykule przedstawiono wyniki analizy zmian właściwości mechanicznych i mikrostruktury stali maraging MS350 po nagrzewaniu impulsowym. Nagrzewanie impulsowe (chwilowe) do temperatury w zakresie 500÷950°C realizowano metodą oporową i indukcyjną. W wyniku nagrzewania chwilowego materiału po starzeniu standardowym można uzyskać poprawę plastyczności przy nieznacznym obniżeniu wytrzymałości materiału. Wyniki badań wskazały możliwości wytwarzania wyrobów ze stali maraging o podwyższonym poziomie plastyczności oraz wyrobów gradientowych o zmiennej mikrostrukturze i właściwościach na grubości ścianki elementu. Ustalono temperaturowy zakres stosowalności stali maraging poddanej nagrzewaniu impulsowemu.
EN
Results of analysis of mechanical properties and microstructure changes of MS350 maraging steel after impulse heating were presented in the article. Impulse (momentary) heating to the temperature between 500÷950°C was realised by resistance and induction methods. As a results of short-time heating of material after standard ageing, the improvement of plasticity with acceptable decrease in strength can be achieved. Examination results indicate possibilities of production of maraging steel products of higher level of plasticity and gradient products with different microstructure and properties on the cross section of the element. The temperature range for application of maraging steel subjected to impulse treatment was determined.
12
Content available remote Niekonwencjonalne technologie obróbki cieplnej ultrawytrzymałych stali konstrukcyjnych
Marcisz J., Garbarz B.
Stal, Metale & Nowe Technologie
|
2015
|
nr 7-8
22--28
PL
W artykule przedstawiono technologie obróbki cieplnej dwóch grup gatunkowych stali ultrawytrzymałych. Opisane etapy procesów wytwarzania wyrobów z tych stali obejmują niekonwencjonalne zabiegi cieplne, niestosowane w technologiach standardowych. W przypadku stali nanostrukturalnej bainityczno-austenitycznej NANOS-BA® niestandardową operacją jest proces długotrwałego niskotemperaturowego wygrzewania izotermicznego, który stanowi finalny etap wytwarzania i kształtuje właściwości użytkowe wyrobów. W odniesieniu do stali maraging opisano nowy sposób optymalizacji procesu starzenia w celu poprawy właściwości plastycznych materiału. Podano przykład realizacji procesu obróbki cieplnej blach ze stali NANOS-BA® w warunkach przemysłowych.
EN
Final heat treatment technologies for two classes of ultra-strength steels are presented in the paper. The described stages of production processes comprise thermal operations not used in standard heat treatment technologies. For the nanostructured bainite-austenite NANOS-BA® steel a process of unconventional long-lasting low-temperature isothermal heating is applied to obtain required properties of products. In the case of maraging steels, a new method of the optimisation of standard ageing heat treatment to improve ductility of the steels has been described. An example of industrial heat treatment of sheets made of the NANOS-BA® steel is presented.
13
Content available Osłony antyudarowe na bazie perforowanych blach ze stali bainitycznej o strukturze nanokrystalicznej
Burian W., Marcisz J., Starczewski L.
Problemy Techniki Uzbrojenia
|
2015
|
R. 44, z. 136
105--123
PL
W artykule przedstawiono wstępne wyniki prac zmierzających do opracowania konstrukcji przestrzennej lub warstwowej na bazie perforowanych blach ze stali bainitycznej o strukturze nanokrystalicznej, która będzie się charakteryzowała podwyższoną skutecznością ochronną i niższą masą własną układu w stosunku do obecnie stosowanych rozwiązań kompozytowych. Blachy perforowane o grubości 8 mm w wariancie wysokowytrzymałym (obróbka cieplna: 210°C/120 godzin Rm min. 2000 MPa) powinny spełnić wymagania drugiego poziomu STANAG 4569. Obserwacje miejsc ostrzału potwierdziły wysoką skuteczność ochronną oraz wystąpienie efektu krawędziowego. Przeprowadzono analizę wpływu zmiennych parametrów perforacji (R, T) na prawdopodobieństwo wystąpienia fragmentacji i/lub zmiany toru lotu pocisku.
EN
Preliminary results of works aimed to develop a spatial or layered design based on perforated bainitic steel plates of nanocrystalline structure, that is characterized by increased efficiency of protection and lower weight than currently used solutions, are presented in the paper. The perforated plates of 8 mm thickness and high strength class (iso-thermal heat treatment at 210°C for 120 hours, UTS min. 2000 MPa) have met the second level of Stanag 4569 requirements. The observation of hitting spots has confirmed the high efficiency of protection and the presence of the edge effect. The analysis of dependence between the changing parameters of perforation (R,T), and the probability of fragmentation, and/or declining the path of projectile is included.
14
Content available Stalowo-kompozytowe panele do ochrony przed przebiciem pociskami kumulacyjnymi z zastosowaniem blach z nanokrystalicznej stali bainityczno-austenitycznej
Marcisz J., Burian W., Stępień J., Starczewski L., Wnuk M.
Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa
|
2015
|
Vol. 6, Nr 1 (19)
71-90
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań odporności na przebicie za pomocą granatnika RPG-7 stalowo-kompozytowych paneli eksperymentalnych zawierających blachy z nanostrukturalnej stali bainityczno-austenitycznej (NANOS-BA®). Panele eksperymentalne zostały zmodyfikowane w zakresie blach stalowych co do grubości i gatunku stali oraz rodzaju materiałów kompozytowych. W testach ostrzałem tych paneli za pomocą pocisków PG-7W i PG-7WM stwierdzono wysoką skuteczność ochronną i uzyskano redukcję gęstości powierzchniowej o ok. 20% w odniesieniu do obecnie stosowanych paneli. Dla blach ze stali nanostrukturalnej zastosowanych w panelach, na podstawie wyników badań ostrzałem pociskami przeciwpancernymi wytypowano wariant materiału charakteryzujący się optymalną udarnością przy zachowaniu wysokiej odporności na przebicie. W finalnej konstrukcji paneli zaproponowano zastosowanie blach o zróżnicowanych właściwościach w poszczególnych warstwach. W konstrukcji panelu użyte warstwowe i monolityczne materiały laminatowe o gęstości w zakresie 1,0÷2,1 g/cm³.
EN
Test results of perforation resistance of experimental steel-composite panels containing nanostructured bainite-austenite (NANOS-BA®) steel plates against RPG grenade are presented. Experimental panels were modified in the range of thickness of plates and grade of steel and in a type of composite materials. In firing tests with PG-7W and PG-7WM grenades, the high protection efficiency at about 20% reduction in areal density in comparison with panels used at present were achieved. On the basis of firing test results of steel plates used in experimental panels, proper level of toughness and strength at high resistance to piercing was selected. For the final design of experimental panels, different properties of steel plates for particular layers of the panel were proposed. Laminated materials of density in the range of 1.0÷2.1 g/cm³ were used for experimental steel composite panels.
15
Content available Technologie wytwarzania supertwardych materiałów nanostrukturalnych ze stopów żelaza oraz ich zastosowanie w pancerzach
Garbarz B., Burian W., Marcisz J., Żak A., Wiśniewski A., Żochowski P.
Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
|
2015
|
T. 67, nr 3
2--33
PL
Artykuł zawiera najważniejsze rezultaty projektu pt. „Technologie wytwarzania supertwardych materiałów nanostrukturalnych ze stopów żelaza oraz ich zastosowanie w pancerzach pasywnych i pasywno-reaktywnych” UDAPOIG.01.03.01-00-042/08-05, zrealizowanego w okresie w okresie 1.02.2009 – 31.08.2013 przez Instytut Metalurgii Żelaza (lider konsorcjum) oraz Wojskowy Instytut Techniczny Uzbrojenia (członek konsorcjum). Celem projektu było opracowanie gatunków stali o strukturze nanokrystalicznej przeznaczonych do zastosowania w konstrukcji pancerzy chroniących przed przebiciem pociskami przeciwpancernymi oraz opracowanie modeli pancerzy zawierających warstwy z opracowanych gatunków stali. Do badań wytypowano trzy rodzaje materiałów: superczyste wysokowytrzymałe stale maraging, wysokowęglowe stale bainityczne o strukturze nanokrystalicznej oraz dwufazowe nanokrystaliczno – amorficzne stopy żelaza. Zaprojektowano nowy gatunek stali ultrawytrzymałej (oznaczony NANOS-BA) o składzie chemicznym 0,6%C-1,8%Si-2,0%Mn + dodatki Cr, Co, Mo, V, zapewniającym wytworzenie nanostruktury składającej się z nanolistew bezwęglikowego bainitu i austenitu resztkowego. Opracowano wytyczne do przemysłowej technologii wytwarzania blach ze stali NANOS-BA o grubości z zakresu 4÷20 mm i ich obróbki cieplnej. Po fi nalnej obróbce cieplnej właściwości mechaniczne blach NANOS-BA są następujące: Rm >1,9 GPa, R 0,2 >1,3 GPa, A5 > 14%, HV10 > 600. Zaprojektowano zmodyfikowane gatunki ultrawytrzymałych stali maraging w klasach od MS350 do MS550 i parametry niestandardowej obróbki cieplnej zwiększającej ciągliwość oraz nową stal umacnianą wydzieleniowo o obniżonej w stosunku do stali typu maraging zawartości pierwiastków stopowych, oznaczoną NANOS-3D. Opracowano skład chemiczny stopu na bazie żelaza Fe-10%Mo-3%Cr-3,2%C-1,2%B charakteryzujący się zdolnością do morfizacji przy stosunkowo małej szybkości chłodzenia ze stanu ciekłego (rzędu 102 ºC/s). Zbudowano i uruchomiono stanowisko laboratoryjne do topienia i odlewania stopów na bazie Fe w formie elementów o grubości do 5 mm wykazujących strukturę nanokrystaliczno-amorficzną. Osiągnięcie poziomu pozwalającego na uzyskanie wyrobów amorficznych o wymaganym zespole właściwości do zastosowań przemysłowych wymaga dalszych badań. Opracowano modele numeryczne do symulacji oddziaływania pocisków z pancerzem z blachy stalowej na bazie programów LS-DYNA i AUTODYN. Na podstawie wyników badań ostrzałem stwierdzono, że zdolność ochronna płytek ze stali NANOS-BA i ze stali maraging o zoptymalizowanych właściwościach jest wyższa od zdolności ochronnej płyt stalowych o najwyższych parametrach dostępnych obecnie na rynku. Oceniając właściwości mechaniczne, poziom ochrony balistycznej, koszty wytwarzania i możliwość uruchomienia produkcji w kraju, do przemysłowego wytwarzania elementów pancerzy wytypowano stal nanobainityczną NANOS-BA. Zaprojektowano konstrukcję oraz opracowano dokumentację konstrukcyjną i wykonawczą modułu pasywnego pancerza warstwowego w wersji produkcyjnej, zawierającego warstwę z opracowanej w projekcie stali NANOS-BA.
EN
The most important results of the project ”Technology of production of superhard nanostructured Fe–based alloys and their application in passive and passive-reactive armours” UDA-POIG.01.03.01-00-042/08-05, carried out in the period of 1.02.2009 – 31.08.2013 by Instytut Metalurgii Żelaza (lider of the consortium) and Wojskowy Instytut Techniczny Uzbrojenia (member of the consortium) are reported in the paper. The main goal of the project was to develop new nanostructured steel grades intended for application in armour constructions protecting against anti-tank ammunition as well as to develop armour models containing layers made of the developed steel grades. Three types of materials were chosen for investigation: ultra-clean high-strength maraging steels, high-carbon bainitic steels with nanocrystalline structure and dual-phase nanocrystalline – amorphous iron alloys. A new grade of medium alloy ultra-strength steel (named NANOS-BA) containing 0.6%C-1.8%Si-2.0%Mn + additions of Cr, Co, Mo, V allowing to form the nanostructure comprising nano-laths of carbideless bainite and retained austenite was developed. The guidelines and preliminary parameters of industrial technology for manufacturing of 4-20 mm thick plates from NANOS-BA steel were worked out. After the final heat treatment the plates characterised with the following properties: Rm >1.9 GPa, R 0.2 >1.3 GPa, A5 > 14%, HV10 > 600. Modified grades of ultra-strength maraging steels of classes from MS350 to MS550 were designed and parameters of non-standard heat treatment increasing the toughness were proposed and a new precipitation strengthened steel grade named NANOS-3D, containing lower amount of alloying elements in comparison with maraging steels was designed. A composition of iron – based alloy Fe-10%Mo-3%Cr-3.2% C-1.2%B characterised with amorphisation ability at relatively low cooling rate of about 102 ºC/s was developed. Experimental facilities for melting and casting of Fe – based alloys with nanograined – amorphous structure in the form of up to 5 mm thick components was designed and commissioned. Manufacturing of several millimetre thick metallic alloys with amorphous structure is a new method in the world and achieving the level allowing to get the products of required set of properties for industrial applications needs further research to be undertaken. Numerical models based on LS-DYNA and AUTODYN programmes to simulate the interaction between projectiles and the armour made of steel plate were developed. From analysis of the fi ring tests results it was found that the protection ability of specimens made of NANOS-BA steel and maraging steels with the optimised properties was higher than the protection ability of the steel plates with the highest currently available parameters. Based on assessment of mechanical properties, level of protection ability, manufacturing costs and possibility of starting domestic production, nanobainitic steel NANOS-BA was selected for industrial production of armour components. The construction design and technical specifications enabling industrialproduction of a module of the passive layered armour containing a NANOS-BA layer were worked out.
16
Content available Odporność na zużycie erozyjne nanostrukturalnej stali bainityczno-austenitycznej
Marcisz J., Walnik B., Burian W., Iwaniak A., Wieczorek J., Paluch D.
Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
|
2015
|
T. 67, nr 1
14--21
PL
Wykonano badania odporności na zużycie erozyjne nanostrukturalnej stali bainityczno-austenitycznej (NANOS-BA ®). Wyniki badań wykazały wyższą o ok. 10% odporność stali NANOS-BA® na zużycie erozyjne w warunkach oddziaływania cząstek uderzających pod kątami: 30°, 45°, 60° i 90° w porównaniu do komercyjnej stali trudnościeralnej o twardości 600 HV. Opracowane warianty obróbki cieplnej stali bainityczno-austenitycznej umożliwiają zmniejszenie zużycia materiału do 55% w porównaniu do stali trudnościeralnej, dla wybranych kątów padania erodentu. Zrealizowano eksperyment polegający na zastosowaniu mieszadeł wykonanych ze stali NANOS-BA® w mieszarce turbinowej. Mieszadła pracowały 700 minut w warunkach oddziaływania ścierno-udarowego twardych cząstek, a wyniki badań potwierdziły wyższą odporność badanych stali na zużycie niż materiałów dotychczas stosowanych. Przeprowadzono analizę możliwości zastosowania stali NANOS-BA® na elementy trudnościeralne.
EN
Examination of erosive wear resistance of nanostructured bainite-austenite steel (NANOS-BA®) was conducted. The results show higher erosive wear resistance of steel NANOS-BA® by approx. 10% than the commercial wear-resistant steel of hardness 600 HV under conditions of particles impact at angles: 30°, 45°, 60° and 90°. The newly developed variants of heat treatment of NANOS-BA® steel cause a reduction of wear to 55% less than that of the wear resistant steel, depending on the angle of erosion particles impact. An experiment of applying stirrers made of NANOS-BA® steel installed in a turbine mixer used for mixing fine grained hard materials was carried out. Stirrers worked in aggressive environment under the impact of abrasive hard particles about 700 minutes. The results of investigation confirmed the higher wear resistance of stirrers made of NANOS-BA® steel in comparison with materials used so far. Analysis of application possibility of NANOS-BA® steel for wear resistant elements was carried out.
17
Content available Badania właściwości dynamicznych wysokowytrzymałej stali nanostrukturalnej
Marcisz J., Janiszewski J., Burian W., Garbarz B., Stępień J., Starczewski L.
Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
|
2015
|
T. 67, nr 2
96--105
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań dynamicznych wysokowytrzymałej stali nanostrukturalnej, planowanej do zastosowania w warunkach wysokoenergetycznych obciążeń udarowych. Eksperymenty obejmowały szeroki zakres prędkości odkształcenia i sposobu odkształcenia skutkujących powstaniem zróżnicowanych stanów naprężenia i odkształcenia. Badania dynamiczne realizowano w testach ściskania jednoosiowego z prędkością do 200 s-1 w symulatorze Gleeble, metodą dzielonego pręta Hopkinsona (SHPB) w celu wyznaczenia dynamicznych krzywych płynięcia przy prędkości odkształcenia do 5,1*103 s-1 oraz w testach ostrzałem. Analizie poddano zmiany mikrostruktury będące wynikiem zastosowania wymienionych sposobów odkształcenia. Opracowano charakterystyki materiałowe wysokowytrzymałej stali nanostrukturalnej i wskazano czynniki decydujące o wysokiej zdolności do pochłaniania i rozpraszania energii udarowej.
EN
Results of dynamic examination of high-strength nanostructured steel intended for use in the high energy impact conditions are presented in the paper. Experiments cover wide range of strain rate and method of deformation resulting in different stress and strain state. Dynamic tests of uniaxial compression with strain rate up to 200 s-1 in the Gleeble simulator, the split Hopkinson pressure bar (SHPB) method to determine dynamic curves of plastic flow at strain rate up to 5.19*103 s-1 and firing tests were carried out. Microstructure changes resulted from the above mentioned methods of deformation were analyzed. Characteristics of high-strength nanostructured steel were determined and factors responsible for high ability to energy absorption and dissipation were indicated.
18
Content available Numeryczna i fizyczna symulacja ujednorodniania niskowęglowej stali niklowo-molibdenowej
Burian W., Marcisz J.
Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
|
2014
|
T. 66, nr 4
10--17
PL
Technologia produkcji stali stopowych obejmuje proces ujednorodniania, który ma istotny wpływ na kształtowanie właściwości mechanicznych wyrobów finalnych. Proces ten należy zoptymalizować w zakresie temperatury i czasu wygrzewania, a zastosowanie symulacji numerycznej umożliwia znaczne skrócenie czasu niezbędnego do opracowania finalnych parametrów obróbki cieplnej. W artykule przedstawiono wyniki symulacji numerycznych procesu ujednorodniania stali Fe-Ni-Mo-(Al, Cu) o zawartości węgla 0,1% (oznaczonej ND3). Dane do symulacji numerycznych uzyskano na podstawie wyników badań struktury krzepnięcia i mikroanalizy składu chemicznego. Na podstawie obliczeń termodynamicznych i wyników badań mikrostruktury opracowano parametry wyżarzania ujednorodniającego.
EN
Production technology of alloy steels involves homogenisation heat treatment, which affects the mechanical properties of the final products. That process should be optimised in terms of time and temperature of annealing and application of numerical simulation allows significant reduction the time required for develop the final heat treatment parameters. In the present paper, the results of numerical simulation of homogenization process of Fe-Ni-Mo-(Al, Cu) steel of 0.1% carbon content are presented. The input data to numerical simulation was obtained from investigations of solidification structure and microanalysis. Based on the thermodynamics calculations and microstructure investigations the parameters of homogenisation heat treatment were determined.
19
Content available Short-Time Ageing of MS350 Maraging Steel with and Without Plastic Deformation
Marcisz J., Stępień J.
Archives of Metallurgy and Materials
|
2014
|
Vol. 59, iss. 2
513--520
EN
The age hardening behaviour of MS350 maraging steel both in undeformed specimens and in specimens deformed immediately after ageing was studied. Experiments of short-time (15, 30 and 60 s) ageing at temperature up to 600°C were performed. It was found that after ageing at 480-500°C for 15-60 s without deformation the hardness reached the 450-525 HV. The time of ageing at 600°C to reach hardness 600 HV was 15 seconds. No precipitation in specimen aged at 500°C for 60 s was found in TEM and HRTEM investigations. Deformation immediately after ageing intensifies the process of hardening caused by temporary increase of temperature and increase of dislocation density. The hardness of specimens aged for 30 s and then deformed at 480-550°C was similar to the hardness at peak aged conditions (480°C/4h) and reached 600-630 HV. Material produced in industrial trials of cold forward flow forming and following laboratory ageing was analyzed. Increase of hardness from 370 HV to 590-630 HV for specimens taken from thin walled flow formed tube as a result of ageing at 460-490°C for 30 minutes occurred.
PL
Przedstawiono wyniki badań procesu starzenia stali maraging w gatunku MS350 dla próbek nieodkształconych i odkształconych bezpośrednio po starzeniu. Przeprowadzono eksperymenty starzenia krótkotrwałego (15. 30 i 60 s) w temperaturze do 600°C. Stwierdzono, że po starzeniu w zakresie temperatury 480-500<,C w czasie 15-60 s bez odkształcenia, twardość osiągnęła 450-525 HV. Czas starzenia w temperaturze 600°C do osiągnięcia twardości 600 HV wynosił 15 s. Nie stwierdzono wydzieleń w próbkach starzonych w temperaturze 500°C przez 60 s w badaniach z zastosowaniem wysokorozdzielczego transmisyjnego mikroskopu elektronowego. Odkształcenie bezpośrednio po starzeniu intensyfikuje proces umacniania wydzieleniowego w skutek chwilowego wzrostu temperatury oraz wyrost u gęstości dyslokacji. Twardość próbek starzonych przez 30 s i odkształcanych w zakresie temperatury 480- 500“^ była zbliżona do twardości uzyskiwanej dla warunków starzenia w celu uzyskania twardości maksymalnej (480°C/4godz.) i wynosiła 600-630 HV. Przeprowadzono badania materiału wytwarzanego w próbach przemysłowych zgniatania obrotowego i starzonego w warunkach laboratoryjnych. Dla próbek pobranych z rury cienkościennej uzyskano wzrost twardości z 370 HV do 590-630 HV w wyniku starzenia w zakresie temperatury 460-490°C przez 30 minut.
20
Content available Nanostructured Bainite-Austenite Steel for Armours Construction
Burian W., Marcisz J., Garbarz B., Starczewski L.
Archives of Metallurgy and Materials
|
2014
|
Vol. 59, iss. 3
1211--1216
EN
Nanostructured bainite-austenite steels are applied in the armours construction due to their excellent combination of strength and ductility which enables to lower the armour weight and to improve the protection efficiency. Mechanical properties of the bainite-austenite steels can be controlled in the wide range by chemical composition and heat treatment. In the paper the results of investigation comprising measuring of quasi - static mechanical properties, dynamic yield stress and firing tests of bainite-austenite steel NANOS-BA® are presented. Reported results show that the investigated bainite-austenite steel can be used for constructing add-on armour and that the armour fulfils requirements of protection level 2 of STANAG 4569. Obtained reduction in weight of the tested NANOS-BA® plates in comparison with the present solutions is about 30%.
PL
Nanostrukturalne stale bainityczno – austenityczne stosowane do konstrukcji osłon balistycznych ze względu na znakomitą kombinację wytrzymałości i ciągliwości umożliwiają obniżenie masy własnej osłon i podwyższenie ich skuteczności ochronnej. Właściwości mechaniczne stali bainityczno – austenitycznych mogą być kontrolowane w szerokim zakresie poprzez modyfikację składu chemicznego i parametrów obróbki cieplnej. W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości mechanicznych wyznaczanych w testach statycznych i dynamicznych oraz wyniki prób przestrzeleniowych. Przedstawione wyniki badań wskazują, że stale bainityczno – austenityczne (NANOS-BA®) mogą zostać wykorzystane do konstrukcji opancerzenia o masie własnej mniejszej o 30 % w stosunku do rozwiązań stosowanych obecnie dla wymaganego 2 poziomu ochrony według STANAG 4569.
first rewind previous Strona / 5 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.