Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Effect of hot deformation and isothermal holding temperature on retained austenite characteristics in 3-5% Mn multiphase steels

Opiela Marek, Grajcar Adam, Pakieła Wojciech

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2023

|

Vol. 71, nr 2

art. no. e144611

EN

The paper presents stress-strain characteristics recorded during the four-step compression of axisymmetric samples in the Gleeble thermomechanical simulator. The hot deformability of three steels with Mn concentrations of 3%, 4% and 5% was compared. The analysis of the influence of plastic deformation and Mn content on the microstructure of alloys, and in particular, on a fraction and morphological features of the retained austenite, was performed. The proportion of the retained austenite was determined by the X-ray diffraction method. It was found that the content of Mn in the range from 3% to 5% does not have a significant impact on the high-temperature resistance of the steel during compression tests, but it has a significant influence on the microstructure of the steel and the fraction of retained austenite. The optimal conditions for maximizing the proportion of retained austenite were obtained at the temperature of 400 °C, and it decreased with increasing Mn concentration in the steel. It has been shown that it is related to the redistribution of carbon from the remaining austenite fraction with an increase in the manganese content. The mechanical properties were determined on the basis of hardness measurements.

2

Szyny o mikrostrukturze bainitycznej

Szymański Michał

Problemy Kolejnictwa

|

2021

|

Z. 193

53--57

PL

W artykule będącym przeglądem literatury opisano bainit jako przykład mikrostruktury stali, która z powodzeniem może być stosowana do produkcji szyn kolejowych. Porównano kluczowe parametry, jakie muszą spełniać szyny kolejowe: odporność na zużycie ścierne, odporność na złuszczanie, obecność białej warstwy dla stali bainitycznej i perlitycznej. Opisano istotną rolę austenitu szczątkowego i procesu odpuszczania w kształtowaniu właściwości mechanicznych szyn o mikrostrukturze baintycznej.

3

Rails with Bainitic Microstructure

Szymański Michał

Problemy Kolejnictwa

|

2021

|

Z. 193

115--119

EN

The review article describes bainite as an example of a steel microstructure that can be successfully used in the production of railway rails. A comparison has been made between the key parameters to be met by railway rails: resistance to abrasive wear, resistance to flaking and presence of white etching layer for bainitic and pearlitic steel. The important role of residual austenite and the tempering process in shaping the mechanical properties of rails with bainitic microstructure has been discussed.

4

Nieniszcząca ocena zawartości austenitu szczątkowego w stali X45NiCrMo4 techniką amplitudowo-częstotliwościową prądów wirowych

Kondej Adam, Nawrocki Piotr

Inżynieria Powierzchni

|

2021

|

nr 3

5--11

PL

Praca dotyczy zastosowania techniki amplitudowo-częstotliwościowej prądów wirowych do oceny zawartości austenitu szczątkowego w stali narzędziowej X45NiCrMo4 po różnych obróbkach cieplnych. Aparaturę pomiarową stanowił Wirotest M2 z zestawem głowic o różnych częstotliwościach pracy: 91, 283 i 432 kHz oraz 1,15 i 2,41 MHz. Przeprowadzone badania wskazują, że największą korelację wyników dla metody prądów wirowych i dyfrakcji rentgenowskiej (XRD) uzyskano dla głowicy 432 kHz. Pozwala ona na pośrednie oszacowanie procentowej zawartości austenitu szczątkowego zarówno za pomocą analizy amplitudowej, jak i częstotliwościowej . Wraz ze wzrostem zawartości austenitu szczątkowego rośnie wartość amplitudy napięcia oraz częstotliwości sygnału prądowirowego . Pomiar amplitudowo-częstotliwościowy może być alternatywą lub uzupełnieniem dla drogiej i czasochłonnej metody XRD.

EN

The work concerns the application of the amplitude-frequency eddy current technique to assess the content of residual austenite in the X45NiCrMo4 tool steel after various heat treatments. The measuring equipment was Wirotest M2 with a set of heads with different frequencies: 91 , 283, 432 kHz and 1.15, 2.41 MHz. The conducted research shows that the greatest correlation of the results for the eddy current and X-ray diffraction (XRD) method was obtained for the 432 kHz head. It allows an indirect estimation of the percentage of the residual austenite content by both amplitude and frequency analysis. With the increase of the residual austenite content, the value of the voltage amplitude and the frequency of the eddy current signal increases. Amplitude-frequency measurement can be an alternative or supplement to the expensive and time consuming XRD method.

5

Applying Surface Plasma Hardening for Improving the Tribological Characteristics of Steel Parts

Rahadilov Bauyrzhan, Zhurerova Laila, Sagdoldina Zhuldyz

Tribologia

|

2019

|

nr 1

49--55

EN

This work presents the results of experimental studies on the application of surface plasma hardening to improve the tribological characteristics of steel marks of 40CrNi, 20Cr2Ni4A, and 34CrNi1Mn. According to the obtained results, it was established that, after plasma treatment, a modified layer with a thickness of 1–1.2 mm with high hardness and wear resistance is formed, consisting of a hardened layer of fine-grained martensite and, an intermediate layer of perlite and martensite. It was determined that, after treatment with a heating time of 3 min, the microhardness of steels 40CrNi and 20Cr2Ni4A doubles, and the steel 34CrNi1Mn increases 1.6 times, depending on the initial state, and the wear resistance of all steel samples increases, on average, 30 times.

PL

W niniejszej pracy przedstawiono wyniki eksperymentalnych badań nad stosowaniem utwardzania plazmy powierzchniowej w celu poprawy charakterystyki tribologicznej próbek stalowych 40CrNi, 20Cr2Ni4A i 34CrNi1Mn. Zgodnie z uzyskanymi wynikami ustalono, że po obróbce plazmowej powstaje zmodyfikowana warstwa o grubości 1–1,2 mm o dużej twardości i odporności na ścieranie, składająca się z utwardzonej warstwy drobnoziarnistego martenzytu i warstwy pośredniej z perlitu i martenzytu. Stwierdzono, że po obróbce z czasem ogrzewania 3 min mikrotwardość stali 40CrNi i 20Cr2Ni4A podwaja się, a stal 34CrNi1Mn wzrasta 1,6 razy, w zależności od stanu początkowego, i odporność na zużycie wszystkich próbek stali wzrasta średnio 30 razy.

6

Obróbka cieplna stali średniomanganowych dla motoryzacji

Grajcar Adam, Morawiec Mateusz, Skowronek Adam

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2019

|

nr 7-8

12--18

PL

Nowoczesne materiały konstrukcyjne wykorzystywane w branży automotive powinny łączyć wysoką wytrzymałość z dobrą formowalnością – są to własności do niedawna wykluczające się. Z drugiej strony koszty produkcji muszą być relatywnie niskie, gdyż aspekt ekonomiczny jest niezwykle ważny w obecnych czasach. Wymienione własności wytrzymałościowe można uzyskać dzięki rozdrobnieniu ziarna, jak również wygenerowaniu w stali austenitu szczątkowego, którego przemiana powoduje znaczne umocnienie materiału podczas odkształcenia. Koszty produkcji maleją wraz z ograniczeniem zawartości drogich dodatków stopowych. Cechy te wykazują stale średniomanganowe.

EN

Advanced structural materials used in the automotive industry should combine high strength and good formability – a pair of properties which until recently were mutually exclusive. On the other hand, production costs must be relatively low because the economic aspect is extremely important nowadays. The mentioned strength properties can be obtained due to grain refinement as well as the generation of retained austenite in steel, which is transformed during deformation causing the significant strain hardening of the material. Production costs decrease with the reduction of the content of expensive alloying elements. These features are the domain of medium manganese steels.

7

Hartowanie z wymrażaniem stali chromowych przeznaczonych na walce hutnicze

Pawlak Stanisław Jerzy

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2019

|

nr 9-10

82--86

PL

W pracy analizowano stabilność strukturalną austenitu w stalach: NC7VL, NC7H3VL i NC7H5VL, przeznaczonych na kute walce robocze do walcowania blach na zimno. Hartowanie z wymrażaniem w temperaturze około -100°C prowadzi do obniżenia zawartości austenitu w badanych stalach. Obróbka ta wraz z analizami procesów cieplnych stanowi podstawę technologii produkcji walców roboczych o podwyższonej jakości.

EN

Austenite stability in the NC7VL, NC7H3VL and NC7H5VL steels designed for work rolls for cold-rolling has been studied. Sub-zero quenching at about -100°C leads to the lowering of austenite content in these steels. The heat treatment and the heat exchange analysis are the basis for the production technology of high quality work rolls.

8

Strategie obróbki cieplnej dla zimnowalcowanych i gorącowalcowanych taśm z karoseryjnych stali średniomanganowych

Morawiec Mateusz, Grajcar Adam, Skowronek Adam, Kozłowska Aleksandra

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2019

|

Vol. 86, nr 8

267--271

PL

Przedstawiono strategie obróbki cieplnej dla karoseryjnych taśm ze stali średniomanganowych. Celem części badawczej było zbadanie wpływu temperatury wyżarzania międzykrytycznego z zakresu 680-800°C przez 1h na stabilizację austenitu szczątkowego w stali średniomanganowej. Materiałem wykorzystanym w eksperymencie była stal zawierająca 0,16% C, 4,7% Mn, 1,6% Al, 0,2% Mo, 0,2% Si. Zakres pracy obejmował badania dylatometryczne, twardości oraz obrazowanie na mikroskopie świetlnym i skaningowym. Wyżarzanie międzykrytyczne przeprowadzone w temperaturze 700 oraz 680°C umożliwiło wytworzenie w strukturze stabilnego austenitu szczątkowego.

EN

Heat treatment strategies for autobody medium-manganese steel sheets were presented. The aim of the research work was to investigate an effect of intercritical annealing temperature in a range of 680-800°C for 1h on the stabilization of retained austenite in a medium manganese steel. The material used in the experiment was a steel containing 0.16% C, 4.7% Mn, 1.6% Al, 0.2% Mo, 0.2% Si. The scope of the research included dilatometer tests, hardness tests and imaging using light and scanning electron microscopes. Intercritical annealing carried out at 700 and 680°C allowed forming some stable retained austenite in the structure.

9

Analiza technologii przelotowego nagrzewania walcówki do zakresu temperatur dwuetapowej obróbki cieplnej typu TRIP

Wiewiórska Sylwia, Muskalski Zbigniew, Wieczorek Paweł

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2019

|

Vol. 86, nr 12

370--377

PL

W pracy przeanalizowano możliwość zastosowania szybkiego, oporowego lub indukcyjnego nagrzewania, półwyrobów długich (walcówki i drutów) do temperatury austenityzowania podczas dwuetapowej obróbki cieplnej, mającej zapewnić w materiale strukturę typu TRIP. Wykazano, że taki sposób nagrzewania wsadu do określonego przedziału temperatur z zakresu wyżarzania dwufazowego austenityczno-ferrytycznego zapewni odpowiednią ilość austenitu szczątkowego w strukturze materiału oraz równomierny rozkład własności mechanicznych na jego przekroju. Pozwoli to na skrócenie długości projektowanej linii technologicznej do obróbki cieplnej typu TRIP o ponad 50%.

EN

The work explores the possibility of using fast, resistance or induction heating, long blanks (wire rods and wires) up to the austenitizing temperature during two-stage heat treatment to provide TRIP type structure in the material. It has been shown that this method of heating the feedstock to a specific temperature range in the two-phase austenitic-ferritic annealing range will ensure the right amount of retained austenite in the material structure and uniform distribution of mechanical properties on its cross-section. This will shorten the length of the designed TRIP type heat treatment technological line by over 50%.

10

Some aspects of the determination of retained austenite using the Rietveld refinement

Morawiec M.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2017

|

Vol. 80, nr 1

11--17

EN

Purpose: The aim of the paper is to show the advantage of the application of the Rietveld refinement for determination of retained austenite amount in multiphase microstructure steels. Design/methodology/approach: The steels used for the investigation were thermomechanically rolled and controlled cooled to room temperature. The investigation of the microstructure was carried out using light microscopy. X-ray diffraction investigations of analyzed steel were a major part of the research. The phase identification and quantitative analysis of retained austenite were done using the HighScore Plus software that includes the Rietveld refinement method. The Rietveld analysis takes into account the preferred orientation that occurs during thermo-mechanical processing of steel. Findings: It was found that after the thermo-mechanical processing the microstructure of steel is composed of fine-grained bainitic matrix which includes bainite-austenite constituents, martensite blocks and some fraction of retained austenite. The X-ray diffraction showed that this steel includes phases of Feα (bainite and martensite) and Feγ (retained austenite). The Rietveld analysis showed that the volume fraction of retained austenite is 14.1%. Research limitations/implications: To confirm that Rietveld refinement method is a good tool for the quantitative analysis of retained austenite volume fraction EBSD measurements should be done for comparison purposes. Practical implications: The obtained results can be used for determination of retained austenite fraction in AHSS steels. It is important because the retained austenite content and its mechanical stability decide about a formability level of these steel grades. Originality/value: Some methodological aspects are concerned affecting the final quantitative results of retained austenite volume fraction is AHSS.

11

Crack resistance of tool steels corresponding with the chemical composition of their matrices

Pacyna J.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2017

|

Vol. 86, nr 1

5--14

EN

Purpose: of the presented investigations was showing that the crack resistance of tool steels depends on their hardenability and phase transformations occurring in the quenched matrix at tempering. The chemical composition of austenite decides on the steel hardenability while phase transformations after tempering can be influenced (apart from the chemical composition) by the heating method. Design/methodology/approach: of investigations was based on the analysis of dilatograms and the achieved aim was to obtain the hard tool steel (app. 500 HV30) for hot works. Samples of a diameter of 10 mm (without a notch) made of this steel were not broken by the Charpy impact test of energy of 30 kGm. Findings: of these investigations are practical. Grain boundaries of prior austenite should be protected against secondary precipitates, which constitute natural nuclei of diffusive structures. It is also possible to control phase transformations at tempering. Research limitations/implications: constitute the availability of the adequate equipment for investigating the kinetics of phase transformations of undercooled austenite and the kinetics of phase transformations after tempering. Practical implications: for the industry are such that the proposed tool steels of a high crack resistance contain molybdenum and nickel. Thus, these steels are very expensive. Originality/value: of these investigations was confirmed in the industrial practice.

12

The effect of chemical composition on microstructure and properties of TRIP steels

Kučerová L., Bystrianský M.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2016

|

Vol. 77, nr 1

5--12

EN

Purpose: Various alloying strategies can be used to produce advanced high strength steels and this work offers comparison of results achieved for four different low alloyed steels with 0.2-0.4 %C, 0.5-2 %Si, 0.6-1.5 %Mn, 0.03-0.06 %Nb and with 0.8-1.33 %Cr. Microstructures obtained by two methods of thermo-mechanical treatment were analysed for each steel and compared with theoretical predictions of TTT (time temperature transformation) diagrams calculated by JMatPro. Design/methodology/approach: Thermo-mechanical treatment of all steels was carried out at thermo-mechanical simulator. Resulting microstructures were analyses by the means of scanning electron microscopy, mechanical properties were measured by tensile test. Findings: It was found out that microstructures typical for TRIP (transformation induced plasticity) steels can be obtained easily for low carbon steels alloyed by silicon or aluminium-silicon and micro-alloyed by niobium. Chromium addition influenced austenite decomposition causing intensive pearlite formation in low carbon steel and predominantly martensitic microstructure in middle carbon steel. These microstructures were not in agreement with calculated TTT diagrams. Research limitations/implications: To obtain ferritic-bainitic microstructure with retained austenite typical for TRIP steels, chromium alloyed steels require substantial optimisation of processing parameters. This issue should be addressed in future work. Practical implications: JMatPro software is well equipped to calculate TTT diagrams for steels alloyed by manganese, silicon and niobium, however further chromium addition changed behaviour of the steel in a way that the software was not able to predict. Originality/value: Obtained results could be useful for consideration of chemical composition of low alloyed steels with respect to resulting microstructures and properties.

13

Warm stretch-formability of 0.2%C-1.5%Si-(1.5-5.0)%Mn TRIP-aided steels

Sugimoto K., Tanino H., Kobayashi J.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2016

|

Vol. 80, nr 1

5--15

EN

Purpose: Warm stretch-formability of 0.2%C-1.5%Si-(1.5-5.0)%Mn transformation-induced plasticity (TRIP)-aided sheet steels with annealed martensite matrix was investigated for automotive applications. Additionally, the warm stretch-formability was related with the retained austenite characteristics. Design/methodology/approach: This study was aimed to enhance the stretchformability by warm forming which stabilizes mechanically a large amount of metastable retained austenite in the steels. Findings: The warm stretch-formability increased with an increase in Mn content. The stretch-formability of 5% Mn steel was improved by warm forming at peak temperatures of 150-300°C, which was the same level as that of 0.2%C-1.5%Si-1.5%Mn0.05%Nb TRIP-aided martensitic steel. The superior warm stretch-formability was caused by a large amount of mechanically stabilized retained austenite which suppresses considerably void initiation and growth at interface between matrix and transformed martensite. Higher peak temperatures for the stretch-formability than that for the total elongation was associated with high mean normal stress on stretch-forming. Research limitations/implications: The effect of warm forming on the stretchformability is smaller than that on the ductility. Practical implications: Investigation results can be easily applied to industrial technology. Originality/value: This paper presents an important result which the stretch-formability of 5% Mn TRIP-aided steel is mainly improved by stabilizing of retained austenite with low stacking fault energy. On the forming, only strain-induced α’-martensite transformation takes place and suppresses the void growth. The strain-induced bainite transformation never occurs during forming in 5% Mn steel, differing from conventional 1.5% Mn TRIP-aided steel.

14

Kształtowanie mikrostruktury i właściwości stali za pomocą obróbki niepełnego hartowania i partycjonowania węgla

Wasiak K.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2015

|

nr 9-10

62--65

PL

W niniejszym artykule przedstawiono charakterystykę mikrostruktury oraz wyniki badań mechanicznych i tribologicznych stali 35CrSiMn5-5-4 poddanej obróbkom niepełnego hartowania i partycjonowania węgla (z ang. Quenching & Partitioning – Q&P). Parametry procesów Q&P dobrane zostały na podstawie symulacji komputerowych i badań dylatometrycznych. Wykazano, że poprzez zmianę parametrów obróbki Q&P można sterować mikrostrukturą i właściwościami mechanicznymi stali. Możliwość kontrolowanej zmiany właściwości mechanicznych stali znacznie rozszerza jej zakres aplikacyjny.

EN

The microstructure characteristic as well as the results of mechanical and tribological tests of 35CrSiMn5-5-4 steel after Q&P processes are presented in the article. The parameters of the Q&P processes were chosen on the basis of computer simulations and dilatometric measurements of phase transformations occurring in that steel. It is demonstrated, that by changing the Q&P heat treatment parameters it is possible to control the microstructure and mechanical properties of steel. The ability to change the mechanical properties significantly expands applicability of steels after the heat treatment described.

15

Intensification of the Transition of Retained Austenite to Martensite Effected by Changing the Stress State in Trip Steel Wires

Wiewiórowska S., Muskalski Z., Ciepiela W.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 4

2729--2732

EN

Change in the stress state is one of the factors that determined the transition of retained austenite to martensite. It has been proved that in products made from wires of a TRIP structure, which is characterized by a high retained austenite content, loading them with varying in sign cyclic stresses of magnitudes lower than yield strength (R0.2) results in intensive transition of the retained austenite to martensite. The paper presents a comparative analysis of investigation results concerning the determination of the quantity of retained austenite in the structure of wire for two TRIP steel grades with varying carbon content after they have been loaded with varying in sing cyclic stresses of a magnitude smaller than R0.2 under rotating bending conditions. The investigation carried out has determined whether and, if so, to what extent the loading of wire with cyclic external stresses of magnitudes lower than R0.2 may influence the quantity of transformed retained austenite and thus the mechanical properties of the products.

PL

Zmiana stanu naprężenia jest jednym z czynników determinujących przemianę austenitu szczątkowego w martenzyt. Udowodniono, że w wyrobach z drutów o strukturze typu TRIP charakteryzującej się dużą zawartością austenitu szczątkowego, w wyniku obciążenia ich cyklicznymi, zmiennymi co do znaku naprężeniami o wartościach niższych od granicy plastyczności (R0.2), obserwujemy intensywną przemianę austenitu szczątkowego w martenzyt. W pracy przedstawiono analizę porównawczą wyników badań dotyczących określenia ilości przemienionego austenitu szczątkowego w strukturze drutów, dla dwóch gatunków stali typu TRIP o różnej zawartości węgla, po obciążeniu ich cyklicznym zmiennym co do znaku naprężeniem o wartości mniejszej niż R0.2 w warunkach zginania obrotowego. Przeprowadzone badania pozwoliły na stwierdzenie, czy i w jakim stopniu obciążenie drutów cyklicznymi naprężeniami zewnętrznymi o wartościach mniejszych od R0.2 może wpływać na ilość przemienionego austenitu szczątkowego i tym samym na własności mechaniczne wyrobów.

16

Effects Of The Combined Heat And Cryogenic Treatment On The Stability Of Austenite In A High Co-Ni Steel

Gruber M., Ploberger S., Ressel G., Wiessner M., Hausbauer M., Marsoner S., Ebner R.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 3

2131-2137

EN

The stability of austenite is one of the most dominant factors affecting the toughness properties of high Co-Ni steels such as Aermet 100 and AF1410. Thus, the aim of this work was to get a deeper understanding on the impact of combined heat and cryogenic treatment on the stability of retained and reverted austenite. In order to characterize the evolution of the phase fraction of austenite during tempering at different temperatures and times, X-ray diffraction analyses were carried out. The stability of austenite, which was formed during tempering, was analyzed with dilatometric investigations by studying the transformation behavior of the austenite during cooling from tempering temperature down to −100°C. Additionally, transmission electron microscopy investigations were performed to characterize the chemical composition and phase distribution of austenite and martensite before and after tempering.

PL

Stabilność austenitu jest jednym z najbardziej dominujących czynników mających wpływ na ciągliwość stali Co-Ni, takiej jak Aermet 100 i AF1410. Celem pracy było głębsze zrozumienia wpływu skojarzonego nagrzewania i obróbki kriogenicznej na stabilność austenitu szczątkowego i przemienionego. Ewolucję udziału fazy austenitycznej podczas odpuszczania w różnych temperaturach i czasach przeprowadzono stosując rentgenowskie badania dyfrakcyjne. Stabilność austenitu, który powstał podczas odpuszczania, badano metodą dylatometryczną, analizując zachowanie się austenitu podczas odpuszczania w temperaturach poniżej –100°C. Zrealizowano badania metodą mikroskopii elektronowej w celu określenia składu chemicznego i rozkładu austenitu i martenzytu przed i po odpuszczaniu.

17

TRIP steel topography examined by AFM (Atomic Force Microscopy)

Dryja M., Lis A., Wieczorek P.

Inżynieria Materiałowa

|

2014

|

Vol. 35, nr 2

106--108

EN

The paper presents test of the surface topography carried out on samples made of CMnAlSi steel after austenitizing treatment at 850°C, and then intercritical annealing at 500°C for 600 s and 300 s and cooling down from 800°C with cooling rate of 5°C/s. The analysis of surface topography was performed by the half-contact method which gave details of height, amplitude and phase imaging. The results of the measurements showed that, after etching in nital, the ferrite is stronger etched than other structural components, and is visible as the undermost dark areas (Figures 2, 3 a÷c). Conducted linear analysis and determination of the average surface roughness parameters Ra of the steel for the sample cooled with V = 5°C/s revealed the presence of ferrite, bainite and retained austenite (Fig. 6).

PL

W pracy przedstawiono badania topografii powierzchni przeprowadzone na próbkach ze stali CMnAlSi poddanej austenityzowaniu w 850°C, a następnie: wytrzymaniu izotermicznemu w temperaturze 500°C przez 600 s, 300 s oraz chłodzeniu z temperatury 800°C z szybkością 5°C/s. Analizę topografii powierzchni przeprowadzono metodą półkontaktu, uzyskując dane z wysokości, amplitudy drgań oraz obrazowania fazowego. W wyniku pomiarów wykazano, że trawienie w nitalu powoduje, iż ferryt trawi się najmocniej w porównaniu z pozostałymi składnikami strukturalnymi i jest widoczny jako ciemne obszary najniżej położone (rys. 2, 3a÷c). Przeprowadzona analiza liniowa oraz wyznaczenie parametru chropowatości Ra i średniej wysokości w stali dla próbki chłodzonej z V = 5°C/s wykazała występowanie ferrytu, bainitu oraz austenitu szczątkowego (rys. 6).

18

Kształtowanie mikrostruktury niskowęglowej stali typu TRIP podczas wyżarzania w zakresie temperatur krytycznych

Kokosza A.

Inżynieria Materiałowa

|

2014

|

Vol. 35, nr 1

19--24

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad tworzeniem się austenitu w mikrostrukturze stali 13MnSi6-5 (tab. 1) podczas wyżarzania w zakresie temperatur krytycznych. Określono również wpływ temperatury takiego wyżarzania na udział austenitu szczątkowego, jaki pozostaje w mikrostrukturze badanej stali po zahartowaniu. Na podstawie wyników badań dylatometrycznych (rys. 2) stwierdzono, że przemiana perlit → austenit w badanej stali przebiega nie w stałej temperaturze określanej jako Ac1, lecz w pewnym, możliwym do określenia jej zakresie, którego granice wyznaczają wartości Ac1s i Ac1f (tab. 2). Badania metalograficzne potwierdziły, że mikrostruktura stali 13MnSi6-5 po wyżarzaniu w tym zakresie temperatury składa się z ferrytu struktury wyjściowej oraz perlitu i austenitu (rys. 3). Metodą rentgenowskiej ilościowej analizy fazowej wykazano, że najwięcej austenitu szczątkowego pozostało w tych próbkach z badanej stali, które przed zahartowaniem były wyżarzane w najniższej temperaturze z zakresu Ac1s÷Ac1f. Podwyższenie temperatury wyżarzania do zakresu dwufazowego α + γ było przyczyną zmniejszania się udziału austenitu szczątkowego w próbkach badanej stali aż do ok.2,3% obj. Mogło to oznaczać, że podczas wyżarzania w temperaturze 740 lub 750°C najprawdopodobniej miało miejsce silne wzbogacanie w węgiel tworzącego się austenitu. Podczas oziębiania austenit taki cechował się zwiększoną stabilnością i niską temperaturą Ms, dzięki czemu po zahartowaniu w mikrostrukturze stali 13MnSi6-5 było możliwe zachowanie nawet ok. 8,5% obj. austenitu szczątkowego. Określone na podstawie wykonanych badań zależności (rys. 4, 5) potwierdziły, że największe zmiany w mikrostrukturze badanej stali miały miejsce podczas jej wyżarzania w najniższej temperaturze z zakresu Ac1s÷Ac1f. Stwierdzono, że podczas wyżarzania w tym zakresie temperatury austenit tworzy się również z ferrytu. Mogło to być przyczyną zmniejszenia zawartości węgla w tworzącym się austenicie i spadku udziału austenitu szczątkowego w mikrostrukturze stali 13MnSi6-5 po jej zahartowaniu od temperatury wyższej od 750°C. Na podstawie uzyskanych wyników zasugerowano możliwość modyfikacji technologii obróbki cieplnej stali o podobnym składzie chemicznym.

EN

The paper presents the results of research on the austenite formation in the microstructure of 13MnSi6-5 steel (Tab. 1) during annealing in the critical temperature range. The effect of annealing temperature on the volume fraction of the retained austenite remaining in the microstructure of the investigated steel after water quenching was also determined. Based on the results of dilatometric analysis (Fig. 2) it was shown that the austenite → pearlite transformation in the investigated steel does not occur at a constant temperature, which is referred to as Ac1, but in a certain, possible to determine, range which is bounded by Ac1s and Ac1f values (Tab. 2). The metallographic investigation confirmed that the microstructure of the 13MnSi6-5 steel, after annealing in such a temperature range consists of untransformed ferrite, pearlite and austenite (Fig. 3). Quantitative X-ray phase analysis demonstrated that most of the retained austenite remained in the investigated steel samples which were annealed at the lowest temperature in the Ac1s÷Ac1f range before quenching. Surprisingly, it was found that an annealing temperature increasing into the two-phase (α + γ) range, resulted in a reduction of the volume fraction of retained austenite to about 2.3% vol. This could mean that during annealing at 740 or 750°C, there most likely was significant enrichment in carbon of the formed austenite. Such austenite had an increased stability and low Ms temperature and therefore after water quenching, it was possible to maintain about 8.5% vol. retained austenite. The relationships, determined on the basis of the conducted studies (Fig. 4, 5), confirmed that the biggest changes in the microstructure of the 13MnSi6- 5 steel occurred during annealing at the lowest temperature in the Acs1÷Ac1f range. It was also found that during annealing in such a temperature range, the austenite is formed of ferrite simultaneously. This could be the reason for the decrease the carbon content in the formed austenite and consequently the decrease in the volume fraction of retained austenite in the microstructure of the investigated steel after quenching from temperatures higher than 750°C. Based on the obtained results, the possibility of modifying heat treatment technology for TRIP steels with a similar chemical composition was suggested.

19

Determination of the phase composition in commercial Cr-Si-Mn steel after an austempering treatment

Skołek E., Marciniak S., Świątnicki W.

Inżynieria Materiałowa

|

2014

|

Vol. 35, nr 2

199--202

EN

Commercial chrome-silico-manganese alloy steel was submitted to an austempering processes with isothermal quenching at different temperature of: 310, 400, and 450°C. Treatments resulted in obtaining microstructure composed of the carbide-free bainite and retained austenite. Attempts to evaluate the quantities of bainitic ferrite and retained austenite were made on the basis of dilatometric studies and microscopic observations with the use of transmission electron microscope. It was shown, that different temperature of heat treatment give different phase composition and morphology. An increase in isothermal quenching temperature from 310°C to 400°C causes slight increase in bainitic ferrite grain size and higher amount of retained austenite. Exceeding specific limit temperature of the treatment results in significant increase in bainitic ferrite grain size and the formation of blocks of austenite, which underwent martensitic transformation during cooling to the room temperature, subsequently decreasing the amount of retained austenite.

PL

Handlowa stal chromowo-krzemowo-manganowa poddana została obróbce hartowania z przystankiem izotermicznym w różnej temperaturze: 310, 400 i 450°C. W wyniku obróbek wytworzono struktury zbudowane z bezwęglikowego bainitu oraz austenitu szczątkowego. Na podstawie badań dylatometrycznych oraz obserwacji mikrostruktury za pomocą transmisyjnego mikroskopu elektronowego podjęto próbę oszacowania zawartości ferrytu bainitycznego oraz austenitu szczątkowego. Wykazano, że w zależności od zastosowanej temperatury występują różnice w zawartości i morfologii poszczególnych faz. Zwiększenie temperatury obróbki hartowania z przystankiem izotermicznym z 310°C do 400°C powoduje nieznaczny rozrost ziarna bainitu oraz zwiększenie zawartości austenitu szczątkowego w stali. Przekroczenie pewnej granicznej temperatury obróbki powoduje znaczny rozrost ziaren ferrytu i powstawanie austenitu w formie bloków, które podczas chłodzenia do temperatury pokojowej ulegają przemianie martenzytycznej, w wyniku której zawartość austenitu szczątkowego zmniejsza się.

20

Badania własności drutów ze stali TRIP o różnej zawartości austenitu szczątkowego

Muskalski Z., Wiewiórowska S., Siemiński M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2014

|

Vol. 81, nr 11

784--787

PL

Opracowanie w warunkach przemysłowych technologii walcowania walcówki o strukturze TRIP daje możliwość otrzymania szerokiego asortymentu drutów, o własnościach różniących się od własności drutów otrzymanych z tradycyjnej walcówki o strukturze ferrytyczno-perlitycznej. Dodatkowe możliwości wpływania na własności drutów ze stali TRIP można uzyskać poprzez zmianę parametrów dwustopniowej obróbki cieplnej walcówki na linii Stelmor, co skutkuje miedzy innymi różną ilością austenitu szczątkowego w strukturze. W pracy przedstawiono wyniki badań wytrzymałości na rozciąganie drutów ze stali G4Si1 o strukturze TRIP, z różną zwartością austenitu szczątkowego, po procesie ciągnienia z dużymi i małymi całkowitymi ubytkami przekroju. Stwierdzono wpływ struktury, jaki i sposobu ciągnienia na własności otrzymanych drutów.

EN

The elaboration in industrial conditions the wire rod rolling technology with TRIP structure give the possibilities obtaining the wide range of wires with different properties then wires obtained from conventional wire rod with ferrite-pearlite structure. Additional possibilities to influence on TRIP steel wires structure can be obtained by the change the parameters of two-step heat treatment process on Stelmor line what resulting in different content of retained austenite. The results of investigations of tensile strength wires made from G4Si1 steel with TRIP structure, with different retained austenite content, after drawing process with small and large partial reductions was shown in the work. The influence of structure and way of drawing process on properties drawn wires has been found.