Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

2 Archives of Metallurgy and Materials

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: Mn PM stells

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

The structure and mechanical properties of sintered Astaloy-based steels produced under different conditions

Sułowski M., Faryj K.

Archives of Metallurgy and Materials

2009

Vol. 54, iss. 1

121-127

In the present paper an attempt has been made to work out a new chemical composition of sintered steel for sinter-hardening applications and to establish the most advantageous technology as far as mechanical properties and microstructure are concerned. Additions of alloying elements such as copper and nickel have traditionally been used in sintered steels for many years. Because of expensive and cancerogenic nickel and heavy-recycled copper it has been decided to replace these elements with molybdenum, manganese and chromium, in order to increase the mechanical properties of sintering manganese steels. Mn-Cr-Mo PM steels (Fe-3%Mn-1.5%Cr-0.2%Mo-0.8%C and Fe-3%Mn-3%Cr-0.5%Mo-0.8%C) were investigated. Their chemical compositions were based on the pre-alloyed Hoganas Astaloy CrL and Astaloy CrM powders, containing 1.5% and 3% Cr, and 0.2% and 0.5%Mo, respectively. Manganese in the form of low-carbon ferromanganese and elemental carbon in the form of ultra fine graphite were added to the steel powders. Following mixing in a double cone laboratory mixer (60 rpm/30 minutes), the mixtures were pressed in a rigid die to achieve the green density of 6.8-7.0 gcm-3. The compacts were sintered at 1120°C and 1250°C for 60 minutes in either hydrogen or nitrogen atmosphere. To improve the local dew point (self-gettering effect) and to minimize the loss of manganese due to volatilisation, the specimens were sintered in a semi-closed stainless steel container. The cooling rate was approximately 65°Cmin-1. After sintering, all specimens were tempered at 200°C for 60 minutes in air. The mechanical properties and microstructures indicate that processing of the Mn-Cr-Mo alloy steels achieved its objectives. The optimized chemical composition, alloying technique and processing of PM Mn-Cr-Mo sinter-hardened steels result in the benefits if comparing the properties of Fe-Mn-Cr-Mo-C steels with both commercial sintered nickel steels and sinter-hardened PM manganese steels.

W pracy podjęto próbę opracowania nowego składu chemicznego stali spiekanej przeznaczonej do obróbki typu sinter-hardening, z jednoczesnym wskazaniem najkorzystniejszej, pod względem własności wytrzymałościowych i mikrostruktury, technologii jej wytwarzania. Do niedawna głównymi składnikami stopowymi w tej grupie stali były nikiel i miedź. Jednak ze względu na rosnącą cenę i rakotwórcze działanie niklu oraz trudna do przetworzenia miedź, zdecydowano się na zastąpienie tych pierwiastków tańszymi oraz korzystnie wpływającymi na własności wytrzymałościowe, molibdenem, chromem oraz manganem. Badaniom poddano stale o dwóch składach chemicznych: Fe-3%Mn-1,5%Cr-0,25%Mo-0,8%C oraz Fe-3%Mn-3%Cr-0,5%Mo-0,8%C. Mieszanki zostały sporzadzone na bazie rozpylanych stalowych proszków stopowych Astaloy CrL (1,5% Cr i 0,2% Mo) oraz Astaloy CrM (3%Cr i 0,5%Mo), wyprodukowanych przez szwedzka firme Hoganas. Mangan w ilosci 3% mas. został wprowadzony do mieszanki w postaci proszku niskoweglowego żelazomanganu (1,3%C i 77%Mn), a węgiel w postaci proszku grafitu C-UF. Ze sporządzonych mieszanek proszków metoda prasowania jednostronnego w stalowej matrycy przygotowano wypraski (o średniej gęstości mieszczącej się w zakresie od 6,8 g/cm3 do 7,0 g/cm3), które następnie poddano spiekaniu w atmosferze azotu i wodoru w temperaturze 1120°C oraz 1250°C przez okres 60 minut. Po spiekaniu próbki chłodzono z prędkością około 65°Cmin-1, a następnie poddano odpuszczaniu w powietrzu przy temperaturze 200°C przez czas jednej godziny. Wyniki badań własności wytrzymałosciowych oraz obserwacje zgładów metalograficznych, potwierdzają osiągnięcie zamierzonego celu pracy. Optymalny skład mieszanki oraz prawidłowo dobrany proces wytwarzania stali Mn-Cr-Mo pozwala otrzymac lepsze własności w porównaniu do komercyjnie wytwarzanych spiekanych stali niklowych oraz manganowych.

Nitrogen as an alternative sintering atmosphere for production of PM parts

Sułowski M.

Archives of Metallurgy and Materials

2005

Vol. 50, iss. 4

827-841

The improvements in powder metallurgy (PM) Ni-free structural steels technology seem modest, but they resulted in a substantial improvement in quality and consistency of the material. This has been especially significant in the case of the Mn steels where marked improvements in strength and toughness have been achieved. These have mostly resulted from a better control of reactions between the sintered steel and furnace atmosphere during the whole sintering cycle, and better identification of microstructural features that are critical to the properties of PM Mn steels. The main problem, which has been coped with for years, is that the manganese oxide network forms in the conventionally sintered compacts and imparts brittleness to the as-sintered material. It has been found that sintering in semi-closed containers offers an excellent solution, whereby better mechanical properties and dimensional accuracy can be achieved. It is also important that the reducing atmosphere (hydrogen or dissociated ammonia) can be replaced with cheaper nitrogen with negligible effects on the properties of sintered steels. To show the alternative way of production PM sintered parts, single compacted specimens with green density approx. 7g/cm3 were isothermal sintered at 1220šC in nitrogen and hydrogen atmospheres. Because of “sinter-hardening” effect, the specimens were subsequently tempered at 200šC. As- sintered and tempered density was approx. 7g/cm3. Investigations were carried out on “dogbone” ISO 2740 bars. Following strength tests apparent and cross-sectional hardness was calculated. To examine the structure, optical microscopy was employed. In this paper the possibility of sintering Fe-(Mn)-(Mo)-C steels in differ than hydrogen atmosphere is discussed.

Niewielkie zmiany wprowadzone w technologii wytwarzania spiekanych bezniklowych stali konstrukcyjnych przyczyniły się do znacznej poprawy ich własności wytrzymałościowych. Głównym problemem pojawiajacym sie podczas spiekania tych stali jest utrzymanie założonego punktu rosy atmosfery spiekania. Niespełnienie tego warunku przyczynia się do powstania siatki tlenków na granicy ziarn, czego skutkiem jest znaczne obnięnie własności mechanicznych spieków. Zastosowanie podczas spiekania specjalnej zasypki lub prowadzenie procesu w półhermetycznej łódce pozwala zminimalizować to niekorzystne zjawisko i przyczynia się do wzrostu własności oraz zachowania stabilności wymiarowej spiekanych elementów. Dotychczasowa produkcja spiekanych stali manganowych prowadzona była najczęściej w atmosferze wodoru lub zdysocjowanego amoniaku. W przypadku zastosowania tańszej atmosfery azotowej własności mechaniczne otrzymanych spieków były porównywalne z własnościami spieków wytwarzanych tradycyjnie w atmosferze redukujacej. W celu pokazania alternatywnego sposobu wytwarzania spiekanych materiałów konstrukcyjnych, jednokrotnie sprasowane kształtki o gęstości około 7 g/cm3 poddano spiekaniu w temperaturze 1220°C w atmosferze azotu oraz wodoru, a nastepnie odpuszczano w temperaturze 200°C. Badania struktury i własności mechanicznych spiekanych stali przeprowadzono na próbkach wykonanych zgodnie z PN-EN ISO 2740. W artykule przedstawiono możliwość zastosowania atmosfery azotu od produkcji spiekanych manganowych stali konstrukcyjnych z dodatkiem molibdenu.