Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Numerical Modelling and Measurements of Temperature for Tests of Structural Transformations in Steels under Welding Conditions

Mikno Z., Stępień M., Grzesik B.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2020

|

Vol. 65, iss. 4

1405--1415

EN

This paper presents the way in which temperature is measured in tests concerning structural transformations in various types of steel under welding conditions. In the test methodology, a small-sized steel specimen was subjected to simulated welding thermal cycles, during which the temperature of the specimen, changes in magnetic permeability and thermal expansion were measured simultaneously. The measurements of those parameters required the non-contact heating of the specimen, which involved the use of heating lamps. The temperature measurement was of key importance because the subsequent analysis of the remaining parameters was performed in the function of temperature. The tests of structural transformations resulted in the development of Continuous Cooling Transformation under welding conditions (CCT) diagrams, enabling the determination of steel weldability and constituting the source of information needed to determine the effect of welding thermal cycles on the structure and properties of the material subjected to the tests. Related numerical models to be used as the basis for the analysis of temperature distribution in the test specimen have been developed. These tests involved the analysis of the values and the distribution of temperature in relation to various model parameters, i.e. thermocouple types, geometrical features of a thermocouple junction and the diameter of thermocouple wires. The results of FEM calculations have been compared to the experiments.

2

Empirical formulas for calculating Continuous Cooling Transformation diagrams

Trzaska J.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2019

|

Vol. 97, nr 1

21--30

EN

Purpose: The paper presents empirical formulas for the calculation of Continuous Cooling Transformation (CCT) diagram basing on the chemical composition and austenitizing temperature. Design/methodology/approach: In the method of calculating CCT diagrams proposed in the paper, two types of tasks are solved. First task is classification and consists in determining the range of cooling rate for particular phase transformations. The second task is regression, which aims at calculating the transformations temperature, hardness and volume fraction of phases in steel. The model of CCT diagrams was developed using multiple regression and logistic regression methods. Research limitations/implications: CCT diagrams can be calculated according to the presented method, if the chemical composition of steel meets the criteria defined by the application range of the model. Practical implications: The formulas presented in the article can be used to determine the conditions for heat treatment of structural steels. Originality/value: The paper presents the method for calculating CCT diagrams of the structural steels and engineering steels, depending on their chemical composition as well as austenitizing temperature.

3

Study of the Effect of Deformation on Transformation Diagrams of Two Low-Alloy Manganese-Chromium Steels

Kawulok R., Kawulok P., Schindler I., Opěla P., Rusz S., Ševčák V., Solowski Z.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2018

|

Vol. 63, iss. 4

1735--1741

EN

The work deal with an assembling and comparing of transformation diagrams of two low-alloy steels, specifically 16MnCrS5 and 20MnCrS5. In this work, diagrams of the type of CCT and DCCT of both steels were assembled. Transformation diagrams were assembled on the basis of dilatometric tests realized on the plastometer Gleeble 3800, of metallographic analyses and of hardness measurements. In addition, for comparison, the transformation diagrams were assembled even with use of the QTSteel 3.2 software. Uniform austenitization temperature of 850°C was chosen in case of both steels and even both types of diagrams. In case of both steels, an influence of deformation led to expected acceleration of phase transformations controlled by diffusion and also of bainite transformation. In both cases, the kinetics of martensitic transformation was not significantly affected by deformation.

4

The influence of austenitization temperature on phase transformations of supercooled austenite in low-alloy steels with high resistance to abrasion wear

Białobrzeska B., Dziurka R., Żak A., Bała P.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2018

|

Vol. 18, no. 2

413--429

EN

The paper presents continuous cooling transformation (CCT) diagram of selected low-alloy steel with high resistance to abrasion. Samples were prepared from examined material in as delivered conditions, then were austenitized at 900, 1000, 1100 and 1200 °C for 20 min, and then cooled with the rates of V800–500 = 50, 10, 5, 1, 0.5, 0.1 °C/s. During the dilatometric research, the critical temperatures were defined as well as the critical points specified for different cooling rates were designated. In addition, metallographic documentation of received microstructures after dilatometric investigations was prepared and hardness measurement was performed. The increase in the austenitizing temperature caused changes in the temperature of MS and in the size of the martensite laths. What is more, the increase in the austenitizing temperature in the case of the analyzed steel caused a displacement of the bainitic and diffusion transformations to longer times. During the analysis using the TEM and SEM it was found that the size of the austenite grains is largely controlled by precipitates of the nitrides of AlN, TiN and carbides, mainly Cr7C3 and M23C6.

5

Analysis of Bainite Onset During Cooling Following Prior Deformation at Different Temperatures

Pohjonen A., Kaijalainen A., Somani M., Larkiola J.

Computer Methods in Materials Science

|

2017

|

Vol. 17, No. 1

30--35

EN

Final rolling temperature affects the austenite grain structure due to recrystallization phenomena, which in turn affects the austenite decomposition during water cooling. We apply method for calculating the austenite to bainite phase transformation onset for any cooling path for a steel of composition 0.09C, 0.2Si, 1.0Mn, 0.03Al, 1.1Cr, 0.18Mo, 0.026Ti, 0.0018B (wt. %) following deformation at different temperatures. The method is parameterized by constant cooling rate experiments to obtain the CCT diagram of this steel following deformation either above recrystallization limit temperature (RLT) or below the no-recrystallization temperature (Tnr). Using the CCT diagrams, we have performed analytical/numerical analysis of the transformation onset, which is based on the conversion of CCT to ideal TTT transformation diagram by the inversion of Scheil’s additivity rule. After the conversion, the transformation onset can be calculated for any cooling path by applying Scheil’s additivity rule. The analysis also provides information on the thermal activation parameters of the transformation onset. The discussion of the results is also provided.

PL

Temperatura końca walcowania ma wpływ na przebieg rekrystalizacji i na mikrostrukturę austenitu, która w konsekwencji oddziałuje na kinetykę rozpadu austenitu w czasie chłodzenia wodą. W niniejszej pracy przedstawiono metodę obliczania temperatury przemiany austenit-bainit po odkształceniach w różnych temperaturach. Analizowano stal zawierającą 0.09C, 0.2Si, l.OMn, 0.03Al, 1.1 Cr, 0.18Mo, 0.026Ti, 0.0018B (% wagowe). Współczynniki w opracowanym modelu wyznaczono na podstawie wykresów CCT otrzymanych z doświadczeń przeprowadzanych przy stałej prędkości chłodzenia. Wykresy sporządzono dla stali odkształconej wcześniej w temperaturze powyżej temperatury rekrystalizacji (ang. recrystallization limit temperature - RLT) oraz poniżej temperatury zatrzymania rekrystalizacji (Tnr). Wykorzystując otrzymane wykresy CCT przeprowadzono analityczno/numeryczną analizę początku przemiany, która stanowiła podstawę do przekształcenia wykresu CCT w idealny wykres TTT. Wykorzystano tutaj odwrotną regułę addytywności Scheila. Po tym przekształceniu, stosując prostą regułę addytywności, początek przemiany może być obliczony dla dowolnego przebiegu cyklu chłodzenia. Przeprowadzona analiza dostarczyła danych o aktywowanych cieplnie parametrach modelu przemiany. Pracę podsumowuje dyskusja wyników.

6

Influence of niobium on the structure and properties of the matrix of high-speed steel with nickel

Pacyna J., Dziurka R., Grudzień M.

Inżynieria Materiałowa

|

2016

|

Vol. 37, nr 6

335--340

EN

The following paper investigates two model alloys simulating the quenched matrix of high-speed steels with an addition of 1.5% Ni, which was enriched with 1% and 2% of Nb to increase abrasion resistance. Based on the alloys’ composition comprising of W, Mo, V and Cr, the simulations of the quenched matrix of the high-speed steels indicate sufficiently high hardenability. The purpose of increasing the nickel content in the composition of such alloys was to increase their crack resistance, whereas the addition of the strongly carbide-forming niobium in amounts of 1% and 2%, balanced by an additional carbon content, was aimed at increasing the abrasion resistance of these steels. The authors of the above mentioned chemical composition concept expect that these types of alloys will be used in the production of tools (rolls) designed for the rolling of metallurgical products which are difficult to produce (flat bars, channel bars and tee bars). The quenching temperature of both alloys was optimised on the base of the so called quenching series. The accurate CCT diagrams and the tempering series for revealing the secondary hardness effect were also performed for these alloys. All investigation stages were accurately documented by metallographic tests.

PL

W pracy postanowiono wznowić badania na osnowie zahartowanej stali szybkotnącej, jednakże jej skład uzupełniono dodatkiem około 1,5% Ni oraz dodatkami odpowiednio około 1% i 2% Nb. Dodatki niobu, jeżeli tylko zostaną zbilansowane odpowiednimi dodatkami węgla, powinny dzięki utworzeniu stabilnych węglików Nb4C3 zwiększyć odporność na ścieranie stopu, a dodatki niklu powinny zwiększyć jego odporność na pękanie. Takie postępowanie powinno umożliwić uzyskanie materiału narzędziowego odpornego na ścieranie oraz odpornego na pękanie o właściwościach zahartowanej osnowy stali szybkotnących. Autorzy składu chemicznego nowych stopów i ich koncepcji spodziewają się, że będą one stosowane do wytwarzania narzędzi (walców) przeznaczonych do walcowania produktów hutniczych, które są trudne do wytworzenia (płaskowników, ceowników oraz teowników).

7

Nowe staliwo ledeburytyczne na narzędzia do przetwórstwa materiałów

Pacyna J., Dziurka R.

Inżynieria Materiałowa

|

2015

|

Vol. 36, nr 5

329--333

PL

W pracy zaprojektowano skład chemiczny nowego staliwa ledeburytycznego przeznaczonego na walce do walcowania na gorąco. Ma ono zastąpić dotychczasowe staliwo gatunku G200CrNiMo4-3-3 powszechnie stosowane na walce w dużych i średnich walcowniach. Dotychczasowy materiał charakteryzował się siatką ledeburytu przemienionego na granicach pierwotnych ziaren austenitu. Ledeburyt przemieniony w tym staliwie tworzy cementyt chromowy oraz perlit, a cementyt drugorzędowy często występuje w układzie Widmanstättena. Nowe staliwo ledeburytyczne zostało opracowane na bazie składu chemicznego stali nierdzewiejącej, umacnianej wydzieleniowo, o średnim składzie 0,07% C, 1,40% Cr, 5,50% Ni, 1,60% Mo, 0,40% Nb i 1,60% Cu, oznaczane według PN-EN 10088-1:1998 jako X5CrNiMoCuNb14-5. Skład ten uzupełniono dodatkiem 1,00% C i 4,25% V. Proporcja dodatku wanadu i węgla wynikała z ciężarów atomowych tych dwóch pierwiastków. Nowe tworzywo powinno charakteryzować się bardzo dobrą odpornością na ścieranie (węgliki V) i dużą wytrzymałością osnowy umocnionej wydzieleniowo. Nowe staliwo powinno również charakteryzować się większą odpornością na pękanie i mniejszą skłonnością do pękania wzdłuż siatki ledeburytu przemienionego.

EN

As part of this work a chemical composition designed of the new ledeburitic cast steel intended for hot rolling mill rolls was presented. It shall replace the existing cast grade G200CrNiMo4-3-3 commonly used for large and medium rolling mills. The existing material has a net of transformed ledeburite on the primary austenite grains boundaries. Transformed ledeburite consist of the iron and chromium carbides, perlite and secondary cementite often occur in the Widmanstätten system. The new ledeburitic cast steel was developed on the base of chemical composition of precipitation hardened stainless steel with an average composition of 0.07% C, 1.40% Cr, 5.50% Ni, 1.60% Mo, 0.40% Nb and 1.60% Cu identified according to PN EN 10088-1:1998 as X5CrNiMoCuNb14-5. This composition has been supplemented of 1.00% C, 4.25% V. The ratio of the coal additive is a result from the atomic weights of these two elements. The new material should have a very good wear resistance (vanadium carbides) and high strength through precipitation hardening matrix. The new cast steel should also have a greater resistance to cracking and less tendency to cracking along the net of transformed ledeburite.

8

Kinetyka przemian przechłodzonego austenitu stali 13MnSi6-5 typu TRIP chłodzonej z zakresu temperatur krytycznych

Kokosza A., Pacyna J., Dziurka R.

Inżynieria Materiałowa

|

2015

|

Vol. 36, nr 5

324--328

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań kinetyki przemian fazowych przechłodzonego austenitu podczas ciągłego chłodzenia stali 13MnSi6-5 typu TRIP. W badaniach tych zastosowano niekonwencjonalną temperaturę wyżarzania w zakresie temperatur krytycznych, od której oziębiano badaną stal. Była ona tylko o 10°C wyższa od temperatury, przy której w badanej stali rozpoczyna się przemiana perlitu w austenit (Ac1s), ale niższa o ok. 60°C od powszechnie zalecanej dla stali typu TRIP temperatury wyżarzania w zakresie dwufazowym, w którym współistnieje austenit i ferryt (Ac1f÷Ac3). Na podstawie analizy dylatometrycznej i metalograficznej dla badanej stali opracowano wykres czas–temperatura–przemiana przy chłodzeniu ciągłym (CTPc), który ilustruje kinetykę przemian fazowych przechłodzonego austenitu w badanej stali. Stwierdzono, że stal 13MnSi6-5 po oziębianiu od 750°C (Ac1s + 10°C) cechuje się niewielką hartownością. Hartowność ta okazała się jednak większa niż po oziębianiu od zalecanej temperatury (810°C). Zaobserwowano również, że przemiana martenzytyczna podczas chłodzenia od tak niskiej temperatury przebiega w dwóch etapach. Obserwacje te mogą wskazywać na tworzenie się w trakcie wygrzewania w 750°C dwóch rodzajów austenitu, różniących się zawartością węgla. Pierwszy z nich (wysokowęglowy) tworzy się z perlitu, natomiast austenit niskowęglowy może powstawać w rezultacie przebiegającej równocześnie przemiany ferrytu w austenit. Zasugerowano, że zastosowanie przedstawionego w pracy sposobu wyżarzania badanej stali typu TRIP może przyczynić się do zwiększenia udziału austenitu szczątkowego w jej mikrostrukturze, a przez to do poprawy jej właściwości mechanicznych.

EN

Comprehensive studies of the phase transformations kinetics of overcooled austenite in the 3MnSi6-5 TRIP steel during continuous cooling were carried out in order to draw the continuous cooling Time–Temperature–Transformation (CCT) diagram. The unconventional annealing temperature within the intercritical temperatures range was applied in these studies. It was only 10°C higher than the temperature at which the pearlite to austenite transformation — in the investigated steel — starts (Ac1s), but lower by approximately 60°C than the commonly recommended for TRIP steels annealing temperature at which austenite and ferrite coexist (Ac1f÷Ac3). It was found that the 13MnSi6-5 steel after cooling from 750°C (Ac1s + 10°C) was characterised by a low hardenability. However, this hardenability was higher than the one after cooling from the recommended temperature (810°C). It was also observed that the martensitic transformation during cooling from such a low temperature proceeds in two stages. These observations may indicate that two types of austenite, with a different carbon content, are formed during annealing at 750°C. The first of them (high carbon) is formed from pearlite, while the low carbon austenite may be formed as a result of the transformation of ferrite to austenite occurring simultaneously. It seems that the application of the annealing type presented in the paper, can contribute to increasing the volume fraction of the retained austenite in the microstructure of the investigated steel and hence to improve its mechanical properties.

9

Nowe stale na walce do walcowania na zimno

Pacyna J., Kokosza A.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2015

|

Vol. 82, nr 4

269--274

PL

W pracy podano podstawowe zasady projektowania stali na walce robocze do walcowania na zimno. Opisano zasadę wystarczającej hartowności wskazując, że czas do rozpoczęcia przemiany bainitycznej w 350ºC powinien być nieznacznie dłuższy niż czas chłodzenia do tej temperatury punktów leżących na głębokości średnicy martwej walca. Wówczas w przekroju miarodajnym walca będzie się tworzył tylko martenzyt i bainit dolny. Przydatność podstawowych pierwiastków stopowych oceniono również w oparciu o kryterium temperatur Bs i Ms oraz ceny pierwiastków stopowych. Wskazano, że walce robocze do walcowania na zimno powinny być wykonywane ze stali manganowo--chromowo-molibdenowych. Podano przykłady takich stali analizując ich strukturę na przekroju walców za pomocą wykresów CTPc.

EN

The basic principles of designing the steels for cold rolling rolls was presented in the paper. The principle of sufficient hardenability was described. It was indicated that the time to start of bainitic transformation at 350°C should be slightly longer than the cooling time to this temperature of points, which are located at a depth corresponding to the dead diameter of the roll. Then, a martensite and lower bainite will be formed in the meaningful cross-section of the roll. The usefulness of the basic alloying elements was also evaluated basing on the criteria of Bs and Ms temperatures as well as alloying elements price. It was pointed that steels for cold rolling rolls as the main elements should contain manganese, chromium and molybdenum and examples of such steels were given. Based on the CCT diagrams, the microstructure on a cross section of rolls made of such steel was also analysed.

10

The analysis of phase transformation of undercooled austenite and selected mechanical properties of low-alloy steel with boron addition

Łętkowska B., Dziurka R., Bała P.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2015

|

Vol. 15, no. 2

308--316

EN

The paper presents continuous cooling transformation (CCT) diagram of selected low-alloy boron steel with high resistance to abrasion. Tests were performed on samples with dimensions of Ø 3 mm × 10 mm. Samples were prepared from examined material in as – delivery conditions, then were austenitized at 930 °C for 20 min, and then cooled with the rates of V800-500 = 0.17, 0.33, 1, 5, 10, 25 and 47 °C/s. During the dilatometric research, the critical temperatures were defined as well as the critical points specified for different cooling rates were designated. In addition, metallographic documentation of received microstructures after dilatometric investigations was prepared and hardness measurement was performed. Moreover, examinations of the basic parameters of strength, impact test and abrasion resistance test were performed and a tendency to brittle fracture was analyzed. The studies show big differences of the analyzed parameters depending on the applied heat treatment, which should provide guidance to users to specific applications of this type of steel.

11

Calculation of volume fractions of microstructural components in steels cooled from the austenitizing temperature

Trzaska J.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2014

|

Vol. 65, nr 1

38--44

EN

Purpose: The paper presents method in predicting the volume fractions of ferrite, pearlite, bainite and martensite of steel cooled continuously from the austenitizing temperature, basing on the chemical composition, austenitizing temperature and cooling rate. Design/methodology/approach: In the paper it has been applied a hybrid approach that combined application of various mathematical tools including logistic regression and multiple regression to solve selected tasks from the area of materials science. Findings: Computational methods are an alternative to experimental measurement in providing the material data required for heat treatment process simulation.Research limitations/implications: All equations are limited by range of mass concentrations of elements which is presented in Table 2. Practical implications: The worked out formulae may be used in computer systems of steels’ designing for the heat-treated machine parts. Originality/value: The paper presents the method for calculating the volume fractions of ferrite, pearlite, bainite and martensite of the structural steels, depending on their chemical composition, austenitizing temperature and cooling rate.

12

Interpretations of Cooling Dilatograms in the Range of the Bainitic and Martensitic Transformations

Pacyna J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 4

1679--1683

EN

The method of interpretation of cooling dilatograms of undercooled austenite during its transformation into upper and lower bainite (UB and LB) and into martensite (M), applied in the Laboratory of Phase Transformations of AGH University of Science and Technology in Krakow, is presented in the hereby paper. The relation of the mechanism of the mentioned above transformations to places on the dilatometric curve where transformations start and where they are continued was indicated. An appeal for the unified, correct interpretation of dilatograms of phase transformations, in all laboratories of the world, was formulated. This will allow the formation of equally accurate diagrams of the kinetics of phase transformation of undercooled austenite at its continuous cooling (CCT). In consequence, this could provide a development of more advanced heat treatment technologies. Such approach will also allow for the correct assessment of the influence of the alloying elements on the stability of austenite and phase transformation temperatures at its cooling.

PL

W pracy opisano sposób interpretacji dylatogramów oziębiania przechłodzonego austenitu w zakresie przemiany w bainit górny (UB) i dolny (LB) oraz w martenzyt (M), stosowany w Laboratorium Przemian Fazowych Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie. Wskazano na związek mechanizmu każdej z ww. przemian z miejscem na krzywej dylatometrycznej (temperatura), gdzie przemiany startują i miejscem gdzie są kontynuowane. Sformułowano apel o jednolitą, poprawną interpretację dylatogramów przemian fazowych we wszystkich laboratoriach świata. Umożliwi to tworzenie jednakowo precyzyjnych wykresów kinetyki przemian fazowych przechłodzonego austenitu przy chłodzeniu ciągłym (CTPc) i w konsekwencji - tworzenie bardziej doskonałych technologii obróbki cieplnej. Pozwoli także na poprawną ocenę wpływu pierwiastków stopowych na stabilność austenitu i temperatury przemian fazowych przy jego oziębianiu.

13

Wykorzystanie wykresów CTP niskostopowego żeliwa sferoidalnego do opracowania technologii wytwarzania żeliwa ADI

Mrzygłód B., Kluska-Nawarecka S., Kowalski A., Wilk-Kołodziejczyk D.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2013

|

T. 53, z. 4

85--111

PL

Omówiono znaczenie wykresów CTPc i CTPi w procesach obróbki cieplnej żeliwa sferoidalnego, szczególnie przy wytwarzaniu żeliwa ADI. Dokonano przeglądu literatury dotyczącej zagadnienia. Badania własne obejmowały opracowanie wykresów CTP dla czterech rodzajów żeliwa sferoidalnego różniących się głównie zawartością dodatków niklu, miedzi i molibdenu, odpowiednio: 1,55% Ni i 0,73% Cu; 2,26% Ni i 1,44% Cu; 1,60% Ni i 0,69% Cu oraz 1,50% Ni i 0,45% Mo. Zamieszczono mikrostruktury produktów przemiany przechłodzonego austenitu z wybranych próbek wykorzystanych do budowy wykresu CTPc-4. Na podstawie analizy otrzymanych wykresów omówiono wpływ Ni, Cu i Mo na temperaturę i czas poszczególnych przemian fazowych żeliwa sferoidalnego podczas chłodzenia anizotermicznego i izotermicznego. Uzyskano właściwości żeliwa ADI z dodatkami 1,55% Ni i 0,73% Cu spełniające wymagania dla 4 gatunków wg normy EN-PN 1563.

EN

The presented paper is a description of the significance of CCT and TTT diagrams in the processes of heat treatment of ductile cast iron, and especially during the production of ADI. A review of literature in the subject was made. Own research included drawing up TTT diagrams for four types of ductile cast iron which mainly differed with respect to the content of nickel, copper and molybdenum additions, respectively: 1.55% Ni and 0.73% Cu; 2.26% Ni and 1.44% Cu; 1.60% Ni and 0.69% Cu, as well as 1.50% Ni and 0.45% Mo. Presented are microstructures of products of overcooled austenite transformations from the selected samples used for the construction of a CCT-4 diagram. On the basis of the analysis of the achieved diagrams, the influence of Ni, Cu and Mo on temperature and time of particular phase transformations in ductile cast iron during anisothermal and isothermal cooling is discussed. Properties of ADI with additions of 1.55% Ni and 0.73% Cu were determined which meet the requirements for four types pf cast iron according to the standard EN-PN 1563.

14

Continuous cooling transformation (CCT) and continuous heating transformation (CHT) diagrams for the new bainitic steel

Pacyna J.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 4

341--345

EN

The kinetics of transformations of undercooled austenite of the new bainitic steel was determined, in the hereby paper, as the CCT diagrams (Fig. 1 and 3). Investigations were performed for two values of austenitising temperature, it means: Ac3 + 50°C = 890°C and 950°C. The bainitic character of the new steel and its high hardenability was conﬁrmed, as well as the fact that an increase of the austenitising temperature to 950°C did not inﬂuence signiﬁcantly the kinetics of transformation of this steel austenite. The selected cooling processes courses were illustrated by photographs of microstructures of the tested steel samples (Fig. 2 and 4). The kinetics ofphase transformations of samples quenched from 890 and 950°C into bainite with a rate of 1100°C/h (0.305°C/s) was determined at their heating, in a form of the CHT diagrams (Fig. 5 and 8). The retained austenite start and ﬁnish temperature, as well as temperature of cementite M3C and carbides (MC type) precipitations were detennined by analysing differential curves of the numerically recorded dilatograms. The method of interpretation of differential curves was also shown. The dilatation effect (shrinkage) originated by carbides e precipitation was not found in the recorded dilatograms of tempering the investigated bainitic steel. None essential differences in the phase transformation kinetics at tempering the tested steel - after its previous quenching into bainite from 890 and 950°C - were found.

PL

W pracy określono kinetykę przemian przechłodzonego austenitu nowej stali bainitycznej W formie wykresów CTPc (rys. 1 i 3). Badania wykonano dla dwóch wartości temperatury austenityzowania, tj AC3 + 50°C = 890°C oraz 950°C. Potwierdzono bainityczny charakter nowej stali, jej wielką hartowność, jak również to, że wzrost temperatury austenityzowania do 950°C nie wpływa istotnie na zmianę kinetyki przemiany austenitu tej stali. Wybrane przebiegi chłodzenia próbek zilustrowano fotograﬁami ich mikrostruktury (rys. 2 i 4). Dla próbek zahartowanych z 890 i 950°C na bainit z szybkością 1100°C/h (0,305°C/s) określono, W postaci wykresów CTPcO kinetykę przemian fazowych przy ich nagrzewaniu (rys. 5 i 8). Wartości temperatury początków i końców przemiany austenitu szczątkowego, wydzielania cementytu M3C i węglików typu MC określono, analizując krzywe różniczkowe zarejestrowanych cyfrowo dylatogramów. Pokazano też sposób interpretacji krzywych różniczkowych. Na zarejestrowanych dylatogramach odpuszczania badanej stali bainitycznej nie stwierdzono efektu dylatacyjnego (skurczu) od wydzielania węglików e. Nie stwierdzono też istotnych różnic w kinetyce przemian fazowych przy odpuszczaniu badanej stali po jej uprzednim zahartowaniu na bainit z 890 i 950°C.

15

Kinetyka przemian fazowych przechłodzonego austenitu stali Mn-Si chłodzonych z zakresu temperatur krytycznych

Pacyna J., Kokosza A.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 5

386--391

PL

W pracy zamieszczono wyniki badań kinetyki przemian przechłodzonego austenitu trzech stopów typu TRIP ( Transformation Induced Plasticity ), o różnym stężeniu węgla (0,076% C, 0,126% C i 0,407% C). Wykonano dla tych stopów wykresy CTPc (Czas-Temperatura-Przemiana przy chłodzeniu ciągłym) (rys. 3÷5). Znajomość takich wykresów, a w szczególności znajomość temperatur krytycznych ( Ac1s, Ac1f, Ac3), temperatury Ms oraz krytycznych szybkości chłodzenia, umożliwiła opracowanie dostosowanej do składu chemicznego badanych stopów technologii obróbki cieplnej – optymalnej dla uzyskania w nich efektu TRIP. Oczekiwano, że po obróbce cieplnej według proponowanych wariantów badane stopy powinny charakteryzować się dużą plastycznością, a po ich końcowym ukształtowaniu, również bardzo dobrą wytrzymałością. Dla zweryfikowania tych oczekiwań na obrobionych cieplnie próbkach z badanych stopów wykonano statyczną próbę rozciągania i wyznaczono własności mechaniczne. Wyniki tych badań (tab. 3) potwierdziły możliwość uzyskania bardzo korzystnej kombinacji własności plastycznych i wytrzymałościowych.

EN

Comprehensive studies of the transformation kinetics of the undercooled austenite in three TRIP (Transformation the Induced the Plasticity) alloys, with different carbon concentration (0.076, 0.126 and 0.407% C) were carried out in order to draw the continuous cooling Time-Temperature-Transformation (CCT) diagrams (Fig. 3÷5). The data obtained from these diagrams, especially concerning critical temperatures (Ac1s, Ac1f, Ac3), Ms temperature as well as critical cooling rates is essential in optimizing the heat treatment procedures of the investigated alloys to obtain the TRIP effect. It was expected, that proposed variants of heat treatment would yield a high plasticity characteristic of the investigated alloys, as well as a high mechanical strength in the final cold-forming condition. These expectations have positively been verified in the static tensile test (Tab. 3).

16

Microstructure and abrasive wear resistance of 18Cr-4Ni-2.5Mo cast steel

Kalandyk B.

Archives of Foundry Engineering

|

2012

|

Vol. 12, iss. 4

81-84

EN

An influence of a decreased Cr content on the microstructure of the highly alloyed Cr-Ni cast steel, duplex type, melted under laboratory conditions, was characterized in the paper. The microstructure investigations were performed in the initial state and after the heat treatment (solution annealing) at 1060 C as well as the phase transformation kinetics at continuous cooling was measured. The wear resistance of the investigated cast steel was tested and compared with the 24%Cr-5%Ni-2.5%Mo cast steel. The Cr content decrease, in ferritic-austenitic cast steels (duplex), from 24-26%Cr to 18% leads to the changes of the castings microstructure and eliminating of a brittle \sigma phase. In dependence of the casting cooling rate, apart from ferrite and austenite, also fine martensite precipitates occur in the casting structure. It was shown that the investigated cast steel is characterised by a slightly lower wear resistance than the typical cast steel duplex grades.

17

The microstructure and properties of the new bainitic rail steels

Pacyna J.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2008

|

Vol. 28, nr 1

19-22

EN

Purpose: The aim of this research was presentation of the Continuous Cooling Transformations (CCT) diagrams and mechanical properties of two new bainite rail steels with working names RB370 and RB390. Design/methodology/approach: The CCT duiagrams was prepared by dilatometric method. The mechanical properities (Rp0,2, Rm, A, Z, KV, KU2, KIc and KIc-20) was searched according to European Standards. Findings: It was found, that on the whole cross-section of rails (S49 or UIC60) made of this new steels only bainite (mainly low bainite) will be formed. Practical implications: Very high mechanical properties of new grades encouraged to implement the first one (nickel-free with hardness of 370 HBW) on commercial scale. Rails (S49) made of it are successfully operating as part of main exit track from Arcelor Mittal Steel Plant of Poland in Dąbrowa Górnicza since 2004 year. Originality/value: Orginal value of the paper is to give an information, that it is possibility to procedure bainite rails S49 or UIC60 types of a very high mechanical properties, directly in rolling mill.

18

Computer software for modelling CCT diagrams

Jagiełło A., Trzaska J., Dobrzański L.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2008

|

R. 105, z. 3-M

87-94

EN

The purpose of the paper is to present a computer program for calculating Continuous Cooling Transformation diagrams for constructional and engineering steels. The computer program uses artificial neural networks for prediction of steel parameters after heat treatment. Input data are chemical composition and austenitising temperature. The results of calculation consist of temperature of the beginning and end of transformation in the cooling rate function, the volume fraction of structural components and hardness of steel cooled from austenitising temperature at a fixed rate. The algorithm can be used in designing new chemical compositions of steels with required hardness after heat treatment.

PL

Celem niniejszego artykułu jest prezentacja komputerowego programu do obliczania diagramów CTPc dla stali konstrukcyjnych. Program ten korzysta ze sztucznych sieci neuronowych do predykcji parametrów stali po obróbce cieplnej. Danymi wejściowymi są skład chemiczny oraz temperatura austenityzowania. Wynikami obliczeń są temperatury początków i końców przemian w funkcji szybkości chłodzenia, udziały procentowe faz oraz twardość stali po chłodzeniu z temperatury austenityzowania. Algorytm może być użyty w projektowaniu nowych stali z wymaganą twardością po obróbce cieplnej.

19

Computer programme for prediction steel parameters after heat treatment

Trzaska J., Dobrzański L. A., Jagiełło A.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2007

|

Vol. 24, nr 2

171-174

EN

Purpose: The purpose of this paper is presentation of the computer program for calculating the Continuous Cooling Transformation diagrams for constructional and engineering steels. Design/methodology/approach: The computer program uses the artificial neural networks for prediction steel properties after heat treatment. Input data are chemical composition and austenitizing temperature. Results of calculation consist of temperature of the beginning and the end of transformation in the cooling rate function, the volume fraction of structural components and hardness of steel cooled from austenitizing temperature with a fixed rate. Findings: The algorithm can be use in designing new chemical compositions of steels with assumed hardness after heat treatment. Research limitations/implications: The created method for designing chemical compositions is limited by ranges of mass concentrations of elements. The methodology demonstrated in the paper makes possibility to add new steels to the system. Practical implications: The method may be used in computer steel selection systems for machines parts manufactured from constructional or engineering steels subjected to heat treatment. Originality/value: The presented computer program can be used for selecting steel with required structure after heat treatment.

20

Wpływ wanadu na przemiany przechłodzonego austenitu i hartowność stali o małej zawartości innych pierwiastków

Dąbrowski R., Pacyna J.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2005

|

Vol. 72, nr 7-8

407-411

PL

Badania wykonano metodą dylatometryczną na trzech stopach modelowych o zbliżonym składzie chemicznym, ale o zróżnicowanym stężeniu wanadu (0,14; 0,43 i 0,77 %). Próbki każdego stopu austenityzowano przy temperaturach równych temperaturom Ac3 - gdy niemal wszystkie węgliki i węglikoazotki wanadu typu MC pozostawały nierozpuszczone oraz przy temperaturach rozpuszczania węglików i węglikoazotków MC - gdy cały wanad przechodził do austenitu. Stwierdzono, że wanad związany w węglikach i węglikoazotkach typu MC słabo wpływa na kinetykę przemian przechłodzonego austenitu i hartowność stali, a jego oddziaływanie jest dużo silniejsze, gdy zostaje w całości rozpuszczony w roztworze (austenicie).

EN

The investigations were performed by means of the dilatometric method on three model alloys of almost similar chemical compositions but of differentiated concentration of vanadium (0.14; 0.43 and 0.77%). The samples of each alloy were austenitized at the temperatures, when almost all vanadium cabides and nitro-carbides ofMC type remained undissolved, and at the temperatures of dissolving ofMC carbides and nitro-carbides when entire vanadium passed into austenite. It was observed that vanadium bound into MC carbides and nitro-carbides affects weakly the kinetics of transformations of the undercooled austenite and its influence is much stronger when it is completely dissolved in the solution (austenite).