Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

1 Tęcza Grzegorz

1 2013

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: austenitic Ni-Cr-Nb cast steel

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Właściwości mechaniczne i struktura rur odlewanych odśrodkowo ze staliwa 32Ni-25Cr-Nb po modyﬁkacji cerem

Tęcza Grzegorz

Inżynieria Materiałowa

2013

Vol. 34, nr 1

43--49

Rury katalityczne wykonywane metodą odlewania odśrodkowego charakteryzują się zmienną na przekroju strukturą: warstwa zewnętrzna - strukturą kryształów kolumnowych, warstwa wewnętrzna - strukturą kryształów równoosiowych. Własności tych stref są rożne i mają istotne znaczenie na zachowanie się odlewów w temperaturze pracy. Jednym ze sposobów Zmiany mikrostruktury tych stref jest zabieg modyﬁkowania za pomocą ceru. W pracy porównano makro- i mikrostrukturę, granicę plastyczności, wytrzymałość na rozciąganie oraz wydłużenie względne dwóch gatunków staliwa. Własności mechaniczne określono w temperaturze 820°C, porównano je dla poszczególnych stref rury - zewnętrznej i wewnętrznej. Dla stopu modyﬁkowanego cerem uzyskano węższą strefę kryształów kolumnowych w porównaniu ze stopem niemodyﬁkowanym (rys. 4). Mikrostruktura badanych stopów składała się z austenitycznej osnowy i wydzielonych węglików. Różnice strukturalne dotyczą przede wszystkim morfologii widocznych wydzieleń węglikowych. W streﬁe kryształów równoosiowych obserwowano skupiska eutektycznych wydzieleń o charakterze płytkowym (rys. 6), przy czym ich liczba w stopie modyﬁkowanym Ce była znacznie mniejsza. W streﬁe kryształów kolumnowych (rys. 5) dla obu stopów obserwowano równomiernie rozmieszczone węgliki zarówno po granicach ziaren, jak i w ich wnętrzu. Obserwowane jasne wydzielenia to węgliki niobu, które zawierają niewielkie ilości Ni, Cr i Fe (rys. 5, 6; pkt 1; tab. 2). Wydzielenia szare to złożone węgliki chromu zawierające znaczące ilości Fe i Ni (rys. 5, 6; pkt 2; tab. 3). Dla próbek wyciętych ze strefy kryształów równoosiowych stopu modyﬁkowanego Ce, zaobserwowano zwiększenie wartości RM przy zbliżonych wartościach Rm i A8 w porównaniu ze stopem niemodyﬁkowanym. Dla próbek wyciętych ze strefy kryształów kolumnowych dodatek Ce powoduje Zwiększenie wydłużenia blisko o 30%, zmniejszenie Rm o około 30 MPa, przy porównywalnym R092 (tab. 4). Zarodkowanie pęknięć w badanych próbkach ma miejsce na granicach ziaren austenitu. Na powierzchni przełomów są widoczne powierzchnie ziaren z licznymi wydzieleniami: węgliki Nb (rys. 8÷12, pkt 1) są widoczne jako duże, pojedyncze wydzielenia, węgliki Cr (rys. 8÷12; pkt 2) tworzą siatkę widoczną w postaci wydlużonych cząstek pokrywających powierzchnię ziaren. W stopie modyﬁkowanym Ce, oprócz węglików Nb i węglików Cr, obserwowano jasne wydzielenia wbudowane w obszar węglików Cr (rys. 11÷14; pkt 3), które były rozmieszczone wzdłuż granic ziaren. Ich skład chemiczny wskazuje, że są to złożone wydzielenia składające się głównie Z ceru (47%, tab. 5).

Catalytic tubes made by the centrifugal casting process are characterised by a variable cross-section structure: the outer layer has the structure of columnar crystals, the inner layer -the structure of equiaxial crystals. The properties ofthese zones differ and are very important for the behaviour of castings at the operating temperature. One of the ways to change the microstructure of these zones is by inoculating with cerium. The study compares the macro- and microstructure, yield strength, tensile strength and elongation oftwo cast steel grades. The mechanical properties were examined at a temperature of 820°C and compared for the different zones of the tube, i.e. for the external zone and internal zone. Compared to a non-inoculated alloy, a narrower zone of columnar crystals was obtained in the cerium-inoculated alloy (Fig. 4), while microstructure ofthe examined alloys consisted of an austenitic matrix and precipitated carbides. The structural differences were related primarily to the morphology of the visible carbide precipitates. In the equiaxial crystals zone, clusters of lamellar eutectic precipitates were observed (Fig. 6), whose fraction in the alloy inoculated with cerium was much smaller. In the columnar crystals zone (Fig. 5), both alloys were observed to contain evenly distributed carbides, present inside the grains and at the grain boundaries. The light-coloured precipitates were niobium carbides, containing small amounts of Ni, Cr and Fe (Fig. 5, 6, item 1, Tab. 2). The grey precipitates were complex chromium carbides, containing large amounts of Fe and Ni (Fig. 5, 6, item 2, Tab. 3). Compared to the non-inoculated alloy, an increase in the R02 was observed at similar values of Rm and A8 in the cerium-inoculated specimens cut out from the equiaxial crystals zone. In specimens cut out of the columnar crystals zone, the addition of cerium raised the value of elongation by nearly 30%, reducing the Rm by about 30 MPa, with a comparable R02 (Tab. 4). The nucleation of cracks in the analyzed specimens occurred at the austenite grain boundaries; on the fracture surfaces, the outlines of grains with numerous precipitates are visible: Nb carbides (Fig. 8÷12; item 1) appear as large, single precipitates, Cr carbides (Fig. 8÷12, item 2) form a reticular pattern of elongated particles covering the surface of grains. In the alloy inoculated with cerium, besides Nb and Cr carbides, light-colored precipitates penetrating into the area of Cr carbides, but otherwise distributed along the grain boundaries, were observed (Fig. 11÷14, item 3). Their chemical composition indicates that they are complex precipitates consisting mainly of cerium (47%, Tab. 5).