Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

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.

2

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.

3

Badanie rozrostu ziaren mikrostruktury stali sprężynowej 61SiCr7

Królicka A.

Interdisciplinary Journal of Engineering Sciences

|

2018

|

Vol. 6, no. 1

44--47

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań z określania rozmiaru ziarna mikrostruktury stali sprężynowej 61SiCr7 (60C2A). Materiał ten wytypowano ze względu na możliwość uzyskania nanostrukturalnego, bezwęglikowego bainitu. Przy wyborze uwzględniono wpływ rozmiaru ziarna na czas przemiany bainitycznej, mikrostrukturę, oraz właściwości mechaniczne tego typu materiałów. Badania wykazały, że dodatek krzemu spowodował trudności w ujawnieniu granic ziaren byłego austenitu. Wyznaczono optymalne parametry obróbki cieplnej, która umożliwiła uzyskanie mikrostruktury do określenia rozmiaru ziarna badanej stali. Przeprowadzono analizę rozrostu ziarna badanej stali w pięciu różnych temperaturach austenityzacji.

EN

The article presents results from determination of a grain size in microstructure of the 61SiCr7 (60C2A) spring steel. The material was selected with respect to the possibility of obtaining a nano-structured bainite without carbide precipitates. This was conducted basing on an influence of grain size on bainitic transformation time, microstructure and mechanical properties of the material type considered. The experiments indicated, that the addition of silicon caused difficulties related to revealing the grain boundaries of the austenite. Optimal parameters of heat treatment, which enable to reach the microstructure for observing grain sizes of the steel are shown. The growing grains of the tested steel was followed at five values of austenitizing temperature.

4

Application of isothermal heat treatment for perlite rail-steel

Dopierała K., Ćwiek J., Labisz K., Konieczny R.

Inżynieria Materiałowa

|

2017

|

Vol. 38, nr 2

82--87

EN

Rail steel production consists of proper combination of alloying elements and heat treatment, where a wide range of grades can be produced, differing in terms of hardness and the corresponding resistance to wear. A railway’s choice of rail grade is made in terms of traffic and track conditions and excellent service life can be achieved, particularly if modern rail head lubrication and grinding practices are used. This investigations deal with changing the standard heat treatment, based on classic perlitic steel to save energy during the production. For this reason the investigated R350HT steel was subjected to isothermal heat treatment, consisting of hardening to obtain bainitic microstructure. The steel was then annealed, after this step a further cooling took place with furnace then final cooling have been made in air. The microstructure of the steel was examined in the light metallographic microscope Zeiss and scanning electron microscope. In addition, on samples cross-section Vicker's microhardness examination was performed as well as friction wear test was carried out with the use of a tribometer. Also Charpy impact toughness test was performed at room temperature for evaluation of the obtained mechanical properties. On the basis of the carried out analysis of the light microscope structure investigations, it was found, that the microstructure of the R350B steel was formed of relative large irregular grains. The obtained results of the mechanical properties investigations reveals only a low increase of the hardness, wear resistance of the 350B steel compared to the classical 350HT steel. The obtained results have not confirmed the occurrence of the bainitic structure in the 350B steel, however the present ferritic structure reveals some advantage related mainly to lower energy consumption during heat treatment with a hardness and wear resistance values nearly on the same level as in case of the 350HT steel.

PL

Stawiane obecnie wymagania dotyczący szyn kolejowych są coraz bardziej restrykcyjne i obejmują coraz więcej wcześniej nie uwzględnianych parametrów. Wraz ze zwiększającymi się wymaganiami idzie potrzeba usprawniania procesu technologicznego obejmującego szereg etapów, takich jak: ciągłe odlewanie stali, walcowanie, obróbka cieplna i prostowanie. Konieczne jest opracowywanie nowych gatunków stali o lepszych właściwościach, w szczególności odporności na wady kontaktowo zmęczeniowe. Największe możliwości sterowania właściwościami stali stosowanych na szyny daje modyfikacja mikrostruktury z perlitycznej na bainityczną. Celem podjętej pracy było uzyskanie w stali szynowej o składzie chemicznym odpowiadającym gatunkowi R350HT struktury bainitu, a następnie porównanie twardości i odporności na ścieranie oraz struktury stali zahartowanej ze stalą w stanie przed obróbką izotermiczną (struktura perlityczna). W skład badanego materiału wykorzystanego do produkcji stali szynowej wchodziły odpowiednio dobrane dodatki stopowe oraz została zastosowana określona obróbka cieplna. Istnieje wiele gatunków stali szynowych różniących się twardością i odpornością na zużycie ścierne. Dobór stali odbywa się pod kątem warunków eksploatacyjnych torów, a odpowiednią trwałość można osiągnąć, zapewniając otrzymanie wymaganej mikrostruktury, odpowiednie smarowanie oraz wyszlifowanie powierzchni. Badania dotyczyły w szczególności modyfikacji standardowej obróbki cieplnej stosowanej dla klasycznej stali bainitycznej w celu zmniejszenia energochłonności procesu produkcyjnego.

5

Zmiany strukturalne w stali konstrukcyjnej wywołane epizodami jej nagrzewania i stygnięcia podczas pożaru

Maślak M., Żwirski G.

Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza

|

2017

|

Vol. 48, iss. 4

34--52

PL

Cel: Celem artykułu jest krótkie omówienie podstawowych zagrożeń wynikających z epizodów nagrzewania i stygnięcia stali konstrukcyjnej podczas pożaru, które mogą warunkować ewentualne dalsze użytkowanie elementów nośnych z niej wykonanych. Zagrożenia te wiążą się na ogół z termicznie indukowanymi i trwałymi zmianami obserwowanymi w mikrostrukturze stali wystudzonej po zakończeniu ekspozycji na ogień, z reguły niedostrzeganymi wizualnie podczas klasycznej inwentaryzacji przeprowadzanej po pożarze, której celem jest ocena stanu technicznego obiektu. Metody: Struktura artykułu pozwala prześledzić kolejne, potencjalne formy zmian mikrostruktury stali konstrukcyjnej, najpierw inicjowane monotonicznym wzrostem temperatury tego materiału, a następnie mniej lub bardziej gwałtownym jego stygnięciem. W pierwszej kolejności omówiono skutki rozrostu ziaren ferrytu, w drugiej kolejności – efekty częściowej przemiany perlitu w austenit, a w końcu – zagrożenia determinowane zainicjowaniem w fazie chłodzenia przemiany bainitycznej i/lub martenzytycznej. Na tym tle podjęto dyskusję na temat konsekwencji ewentualnego powierzchniowego odwęglenia, a także możliwego wystąpienia zjawisk grafityzacji i/lub sferoidyzacji ziaren cementytu. Wyniki: Wykazano, że zmieniające się w czasie, a przy tym niekontrolowane oddziaływanie wysokiej temperatury pożaru na stal konstrukcyjną z dużym prawdopodobieństwem prowadzi do wystąpienia w tym materiale niekorzystnych przemian strukturalnych, które z reguły skutkują drastycznym zmniejszeniem się jego efektywnej ciągliwości skojarzonym z wyraźnym zwiększeniem się jego twardości. Taki zestaw cech stali w przypadku dalszego jej użytkowania po pożarze nieuchronnie implikuje dużą jej podatność na kruche pękanie, a co za tym idzie – znaczne ryzyko nagłego i niespodziewanego zniszczenia wykonanych z niej elementów. Wnioski: Klasyczna inwentaryzacja przeprowadzana po pożarze w celu oceny deformacji stalowego ustroju nośnego, uzupełniona jedynie o eksperymentalną weryfikację parametrów wytrzymałościowych charakteryzujących taką stal, nie wystarcza, by dostatecznie wiarygodnie wnioskować o przydatności tych elementów do ich dalszego użytkowania pod obciążeniem. Taka ocena musi być bowiem bezwzględnie poszerzona co najmniej o aposterioryczne badania mikrostruktury rozpatrywanego materiału oraz o próby pozwalające na sprawdzenie jego popożarowej twardości i udarności.

EN

Aim: The aim of this article is to provide a brief review of the basic hazards which might affect the potential re-use of bearing members made of structural steel following exposure to heating and cooling episodes in a fire. These hazards generally involve thermally induced and permanent changes observed in the microstructure of the steel after the fire is extinguished, usually not seen during a standard post-fire inventory aimed at assessing the technical condition of the building. Methods: The article’s structure guides the reader through the successive potential forms of changes in the microstructure of structural steel, initiated by a monotonic increase in the temperature of the material, and followed by its more or less rapid cooling. The article first discusses the effects of ferrite-grain growth, then proceeds to a description of the effects of a partial pearlite-to-austenite transformation, and finally addresses the threats created by the initiation of a bainitic and/or martensitic transformation during the cooling phase. In this context, it discusses the consequences of potential surface decarburisation and the results of the possible occurrences of graphitisation and/or spheroidisation of cementite grains. Results: It has been shown that the time-varying and uncontrolled impact on structural steel of a high fire temperature is likely to lead to the occurrence of unfavourable structural changes in this material, which usually result in a dramatic decrease in the effective ductility, coupled with a marked increase in hardness. In structural members re-used after a fire, such a set of features inevitably implies the high vulnerability of this type of steel to brittle fracture, and, consequently, carries a significant risk of the sudden and unexpected destruction of the components made of it. Conclusions: The standard post-fire inventory of member deformations in the steel-bearing structure, supplemented only by the experimental verification of such steel-strength parameters, is not sufficient to reasonably conclude that these members are suitable for re-use under load. Such an assessment must be extended at least by a detailed study of the microstructure of the material under consideration, made a posteriori, and also by tests which allow the verification of its post-fire hardness and impact strength.

6

Microstructure and properties evaluation of rail-steel after isothermic heat treatment

Dopierała K., Ćwiek J., Labisz K.

Modelowanie Inżynierskie

|

2016

|

T. 27, nr 58

18--23

EN

The material used for the production of a rail steel is composed of an appropriate combination of alloying elements and requires a particular heat treatment. There is a wide range of grades of steel, differing in terms of hardness and wear resistance; appropriate selection is done for operating conditions of the track, the durability can be achieved by providing obtain the desired microstructure, lubrication and sanding surface. This study on the changes of the standard heat treatment applied to either bainitic steel in order to reduce the energy needed for production purposes.

PL

Materiał wykorzystywany do produkcji stali szynowej składa się z odpowiedniej kombinacji dodatków stopowych oraz wymaga zastosowania określonej obróbki cieplnej. Istnieje szeroki zakres gatunków tych stali różniących się pod względem twardości i odporności na zużycie ścierne; odpowiedni dobór odbywa się pod kątem warunków eksploatacyjnych torów, odpowiednią trwałość można osiągnąć, zapewniając otrzymanie wymaganej mikrostruktury, odpowiednie smarowanie oraz wyszlifowanie powierzchni. Niniejsze badania dotyczą zmiany standardowej obróbce cieplnej, stosowanej dla klasycznej stali bainitycznej w celu zmniejszenia energii koniecznej dla celów produkcyjnych.

7

Osobliwości przekształceń strukturalnych w strefie wpływu ciepła złączy spawanych MAG stali wysokowytrzymałej WELDOX 1300

Grigorenko G. M., Kostin W.A., Poznjakow W. D., Żdanow S.L., Żukow W.W.

Przegląd Spawalnictwa

|

2015

|

R. 87, nr 6

42--46

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości struktury w metalu strefy wpływu ciepła stali konstrukcyjnej wysokowytrzymałej typu WELDOX 1300 wykonane metodą MAG. Opracowano wykresy CTPC-s, ustalono i opisano przyczyny obniżenia właściwości mechanicznych połączeń spawanych stali WELDOX 1300.

EN

The article studied the features of the formation of structure in the HAZ metal high-strength structural steel WELDOX 1300, made by MAG welding, built thermokinetic diagram decomposition of austenite (CCT diagram) and installed reason for the decline of the mechanical properties of welded joints in steel WELDOX 1300.

8

Continuous Cooling Transformation (CCT) Diagrams Of Carbidic Nodular Cast Iron

Gumienny G., Giętka T.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 2A

705--710

EN

This work presents continuous cooling transformation diagrams for different kinds of carbidic nodular cast iron. We investigated the cast iron, chemical composition of which in nodular cast iron allows the obtainment of a metal matrix which consists of: pearlite, upper bainite and its mixture with lower bainite, ausferrite and martensite when the casts were cooled in the mold. The influence of the rate of cooling on the obtained microstructure and hardness of the casts was shown. The work describes the influence of the alloy additives on the curves of austenite decomposition in the carbidic nodular cast iron. Diagrams were plotted which enable an understanding of the kinetics of the transformations of austenite in carbidic nodular cast iron. The diagrams also indicate the possibility of obtaining pearlite, bainite, martensite and ausferrite with the established chemical composition and the wall thickness of the cast.

PL

W pracy przedstawiono wykresy CTPc różnych rodzajów żeliwa sferoidalnego z węglikami. Zbadano żeliwo o składzie chemicznym zapewniającym uzyskanie w żeliwie sferoidalnym osnowy metalowej złożonej z: perlitu, bainitu górnego oraz jego mieszaniny z dolnym, ausferrytu i martenzytu przy studzeniu odlewów w formie. Pokazano wpływ szybkości studzenia na uzyskiwaną mikrostrukturę i twardość odlewów. Opisano wpływ dodatków stopowych na krzywe rozpadu austenitu w żeliwie sferoidalnym z węglikami. Opracowane wykresy umożliwią poznanie kinetyki przemian austenitu w żeliwie sferoidalnym z węglikami oraz ocenę możliwości uzyskania perlitu, bainitu, martenzytu i ausferrytu przy zadanym składzie chemicznym oraz grubości ściany odlewu.

9

Półprzemysłowa instalacja do przyśpieszonego, kontrolowanego chłodzenia stalowych wyrobów kształtowych dla projektowania przemysłowych technologii umacniania cieplnego

Kuziak R, Molenda R., Głowacki P.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2014

|

T. 66, nr 4

2--9

PL

W artykule przedstawiono charakterystykę techniczną półprzemysłowej instalacji do przyspieszonego chłodzenia stalowych wyrobów kształtowych. Skuteczność funkcjonowania stanowiska sprawdzono w procesie umacniania cieplnego kształtownika górniczego V-29 i szyny kolejowej typu UIC60.

EN

This article presents technical characteristics of semi-industrial installation for accelerated cooling of steel shapes. The efficiency of the workstation was checked during the heat treatment of the mining section V-29 and the railway rail UIC60.

10

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).

11

Zmodyfikowany test Hole Expansion

Molenda R., Kuziak R.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2013

|

T. 65, nr 4

60--64

PL

W artykule przedstawiono propozycję modyfikacji testu Hole Expansion w ten sposób by możliwy był pomiar wskaźnika HE na taśmach stalowych o szerokości 50mm obrabianych cieplnie w symulatorze Gleeble 3800. Zaprojektowano i wykonano oprzyrządowanie , które współpracując z maszyną wytrzymałościową Zwick Z250 umożliwia wyznaczenie wskaźnika HE na zmodyfikowanych próbkach taśm stalowych. Pomiary wskaźnika HE przeprowadzone na taśmach ze stali DP potwierdziły przydatność opracowanego testu badawczego.

EN

This article presents the proposal for modification of the Hole Expansion test so that HE index measurements are possible on steel strips of 50mm in width after heat treatment with Gleeble 3800 simulator. The tooling which can operate with Zwick Z250 testing machine to allow the determination of HE index on modified steel strip test pieces was designed and made. The HE index measurements taken on DP steel strips have confirmed the suitability of the developed research test.

12

Structure and properties of carburized surface layer in 21NiCrMnV4-3-2-2 steel after austempering

Wasiak K., Gołębiowski B., Świątnicki W. A.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 4

386--389

EN

This paper presents the study of the microstructure, microhardness and wear resistance of the carburized 21NiCrMnV4-3-2-2 steel, that was subject to two different thermal treatments: austempering in bainitic range and conventional quenching and low-temperature tempering. Parameters of isothermal annealing were selected on the basis of dilatometric analyses of characteristic parameters of phase transfonnations in steel before carburization and in the carburized surface layer. The temperature of isothennal annealing was selected between the Ms temperatures of the core and of the carburized surface layer. Properties of the obtained layers after austempering treatment were compared with the properties of surface layers after conventional quenching and low-temperature tempering. Test results show that the structure obtained by austempering of carburized 21NiCrMnV4-3-2-2 steel have better wear resistance when compared to the harder martensitic structure obtained during conventional heat treatment. This means that the microstructure of higher hardness does not always have a better wear resistance. The results indicate that austempering can be a competitive treatment if compared to the conventional quenching and tempering.

PL

W artykule przedstawiono badania mikrostruktury, mikrotwardości oraz odpomości na ścieranie stali 21NiCrMnV4-3-2-2 nawęglonej próżniowo, a następnie poddanej dwóm odmiennym obróbkom cieplnym: hartowaniu z wytrzymaniem izotermicznym w zakresie bainitycznym oraz konwentcjonalnemu hartowaniu z niskim odpuszczaniem. Parametry wyżarzania izotermicznego dobrano na podstawie badań dylatometrycznych, charakterystycznych parametrów przemian fazowych w stali przed nawęglaniem oraz w warstwie nawęglonej. Temperaturę przystanków izotermicznych Wybrano pomiędzy temperaturą Ms rdzenia a temperaturą Ms dla warstwy nawęglonej. Właściwości otrzymanych warstw porównano z właściwościami warstwy nawęglonej po konwencjonalnej obróbce hartowania na martenzyt i niskiego odpuszczania. Wyniki badań pokazują, że struktury uzyskane w wyniku hartowania izotermicznego nawęglonej stali 21NiCrMnV4-3-2-2 wykazują lepszą odpomość na ścieranie w porównaniu z twardszą strukturą martenzytyczną uzyskaną po konwencjonalnej obróbce cieplnej. Oznacza to, że mikrostruktura o większej twardości nie zawsze wykazuje lepszą odporność na ścieranie. Wyniki badań wskazują, że hartowanie z przystankiem izotermicznym w zakresie przemiany bainitycznej może być konkurencyjne w porównaniu z konwencjonalną obróbką hartowania i odpuszczania.

13

Carbidic bainitic and ausferritic ductile cast iron

Gumienny G.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 4

1053--1058

EN

This article presents new kinds of carbidic ductile cast iron with different microstructures of the metal matrix. This cast iron was obtained using the Inmold method nodularisation which guarantees strong refining of graphite and the metal matrix components. A different microstructure of the metal matrix of the cast iron was obtained without any thermal treatment (unwrought) by a suitable composition of alloy additives. It was shown that by adding molybdenum, chromium, nickel and copper it is possible to obtain in the cast iron metal matrix consisting of upper bainite, its mixture with lower bainite or ausferrite in the casts with the wall thickness of 3/25 mm. The process of cast iron crystallization is presented and described with the help of the thermal and derivative analysis (TDA) curves. It also shows the thermal effects from transformation of austenite in solid state.

PL

W arty kule przedstawiono nowe rodzaje żeliwa sferoidalnego z węglikami o różnej mikrostrukturze osnowy metalowej. Żeliwo to otrzymano stosując sferoidyzację metodą Inmold. zapewniającą dużą liczbę kulek grafitu i rozdrobnienie składników osnowy metalowej. Różną mikrostrukturę osnowy metalowej żeliwa otrzymywano bez stosowania obróbki cieplnej (w stanie surowym) poprzez odpowiednią kombinację ilościową dodatków stopowych. Wykazano, że dodatek molibdenu, chromu, niklu i miedzi w żeliwie sferoidalnym pozwala uzyskać osnowę metalową złożoną z bainitu górnego, jego mieszaniny z dolnym lub ausferrytu w odlewach o grubości ściany 3-25 mm. Proces krystalizacji żeliwa przedstawiono i opisano za pomocą krzywych analizy termicznej i derywacyjnej (ATD). Pokazano efekty cieplne od przemiany austenitu w stanie stałym.

14

Parametric representation of TTT diagrams of ADI cast iron

Olejarczyk-Wożeńska I., Adrian A., Adrian H., Mrzygłód B.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2012

|

Vol. 57, iss. 2

613-617

EN

The method of parametric representation of TTT diagrams on example of selected austempered ductile cast irons is presented. TTT diagrams were digitalised and n; k parameters of Johnson Mehl equation were calculated. The relationships between n, k parameters and transformation temperature were analysed for two ADI irons. Knowledge of these parameters enables to calculate the progress of austenite to bainite transformation.

PL

W pracy zaprezentowano metodykę parametrycznej reprezentacji wykresów CTPi na przykładzie wybranych wykresów dla żeliw sferoidalnych. Wykresy CTPi digitalizowano, a następnie obliczano parametry n i k równania Johnsona-Mehla opisującego postęp przemiany przechłodzonego austenitu w bainit. Analizowano wpływ temperatury przemiany na wartość parametrów n, k. Znajomość tych parametrów pozwala obliczać postęp przemiany austenitu w bainit przy danej temperaturze.

15

Właściwości stali średniowęglowych po hartowaniu bainitycznym

Popławski M., Piasecki A.

Inżynieria Powierzchni

|

2011

|

nr 2

17-21

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości mechanicznych stali konstrukcyjnych z podwyższoną zawartością krzemu. W badaniach wykorzystano krzemowe stale sprężynowe: 50HS, 60S2 i 60SG, zahartowane izotermicznie na bainit oraz stal 35SG zahartowaną na bainit z obszaru międzykrytycznego. Równolegle wykonano próbki referencyjne ulepszone cieplnie na podobną twardość. Stwierdzono, że wartości pracy łamania wyznaczone w próbie udarności metodą Charpy’ego współgrają z wartościami całkowitej pracy zginania z próby statycznego zginania. Struktury bainityczne stali 50HS i 60SG wykazują średnio o 45% lepszą udarność zarówno w próbie statycznej jak i dynamicznej niż po ulepszaniu cieplnym. W stali 35SG o względnie mniejszej zwartości węgla, obecność ferrytu blokowego po hartowaniu bainitycznym z obszaru międzykrytycznego spowodowała uzyskanie struktury o dużej wrażliwości na działanie ostrych karbów i małej wartości energii propagacji pęknięcia. W stali 60S2 o zawężonym polu międzykrytycznym, hartowanej na bainit z temperatury powyżej Ac3 i z obszaru międzykrytycznego, wpływ na wartość całkowitej pracy zginania ma przede wszystkim rodzaj karbu.

EN

The study presents the results of research on mechanical properties of construction steels with enhanced silicon content. In the research there were used silicon spring steels: 50HS, 60S2 and 60SG, austempered to bainite and 35SG steel austempered from the intercritical range. Simultaneously, reference samples, quenched and tempered to the similar hardness, were produced. It has been proved that the values of the energy absorbed in breaking defined during the impact strength test with the Charpy’s method correspond with the values of total work of bending from the static bending test. The structures of austempered 50HS and 60SG steels exhibit, on average, 45 per cent better impact strength both in static and dynamic tests than after quenching and tempering. In 35SG steel, of relatively lower carbon content, the presence of blocky ferrite after austempering from intercritical range provoked obtaining the structure of a considerable susceptibility to sharp notches operation and low value of crack propagation energy. In 60S2 steel of narrowed intercritical range, austempered from the temperature above Ac3 and from the intercritical range, it is the type of the notch that influences the value of total work of bending.

16

TDA method application to austenite transformation in nodular cast iron with carbides assessment

Gumienny G.

Archives of Foundry Engineering

|

2011

|

Vol. 11, iss. 3

159-166

EN

In this paper the possibility of TDA method using to austenite transformation in nodular cast iron with carbides assessment is presented. Studies were conducted on cast iron with about 2% molybdenum and 0,70% to 4,50% nickel. On diagrams, where TDA curves are presented, on time axis a logarithmic scale was applied. It has not been used up to now. It was found, that during cooling and crystallization of cast iron in TDA probe, on the derivative curve there is a slight thermal effect from austenite to upper bainite or martensite transformation. Depending on nickel concentration austenite upper bainite transformation start temperature changed (Bus), while MS temperature was independent of it. An influence of nickel on eutectic transformation temperature in nodular cast iron with carbides was determined too.

17

Wpływ poślizgu na zużycie i zmiany w mikrostrukturze warstwy wierzchniej stali bainitycznej przeznaczonej na szyny kolejowe

Witaszek M., Krawczyk J., Witaszek K.

Tribologia

|

2010

|

nr 6

237-246

PL

W eksploatacji obserwuje się przyspieszone zużywanie szyn kolejowych w miejscach, występowania ich współpracy z kołami przy zwiększonym poślizgu. Należą do nich ostre łuki, wzniesienia czy odcinki, na których występują częste rozruchy pojazdów szynowych. Zatem poślizg wywiera istotny wpływ na zużywanie szyn. W artykule przedstawiono wpływ poślizgu na zużycie oraz zmiany w mikrostrukturze warstwy wierzchniej pierwszej, polskiej bainitycznej stali szynowej. Próbki wykonane z tej stali poddano badaniom tribologicznym przy tarciu tocznym z poślizgiem. Parametrem tych badań był poślizg. Wyniki badań obejmowały zużycie i siłę tarcia w testowym skojarzeniu. W celu ustalenia mechanizmów zużywania przeprowadzono obserwacje mikroskopowe materiału warstwy wierzchniej próbek. Pozwoliły one na określenie wpływu, jaki wywiera poślizg na zmiany grubości warstwy odkształconej plastycznie oraz rodzaj i głębokość występowania pęknięć w tej warstwie.

EN

During operating, more intense wear of rails is observed on curves, slopes, and places of frequent rail vehicle starting. In these places, a higher slippage between wheels and rails occurs. Thus, the slippage is a significant factor that influences the wear of rails. In the present work, the influence of the slippage on wear and microstructural changes of the first Polish bainitic rail steel is presented. Specimens made of that steel were subjected to rolling-sliding friction and wear tests. The slippage was the test parameter. To determine wear mechanisms, optical microscopic observations were carried out. Their results enabled the influence of the slippage on plastically deformed layer thickness as well as crack length and depth determination.

18

Determination of bearing steel heat treatment with the use of the acoustic emission method

Woźniak T. Z.

Archives of Foundry Engineering

|

2010

|

Vol. 10, iss. 3 spec.

189--194

EN

A study on the control of an extremely important stage of the martensitic-bainitic austempering and obtaining the M-B structure in the 100CrMnSi6-4 steel with the use of the acoustic emission (AE) has been undertaken. In order to enrich retained austenite with carbon, steels are austempered at appropriately low temperatures. A martensitic transformation, resulting from diffusionless and displacive transformation is associated with significant AE signs. The strain energy produced during growth due to the shape change is reduced by plastic deformation. Predominant source of (AE) is the movement of dislocations in order to relieve internal stresses. The heat treatment was performed in a modern, purpose-constructed device which simultaneously records acoustic emission effects. The signals were recorded with the use of an AE analyzer 20–800 kHz, and they were received by means of a broadband piezoelectric transducer with the use of a specialist card with a sampling frequency of 1200 kHz. The results regarding a correlation of austempering temperature and the maximum number of AE events and dilatometric results have been presented. This parameter can be used for precise Ms temperature estimation. Basing on microstructural investigations, it has been found that previously formed marten site with midrib morphology also accelerates the bainitic transformation.

19

Chromium and copper influence on the nodular cast iron with carbides microstructure

Gumienny G.

Archives of Foundry Engineering

|

2010

|

Vol. 10, iss. 4

47--54

EN

In this paper chromium to 1,00% and copper to 1,50% influence at constant molybdenum content of about 1,50% on the nodular cast iron with carbides microstructure has been presented. It was found, that as a result of synergic addition of above-mentioned elements there is the possibility obtaining an ausferrite in nodular cast iron with carbides castings. Conditions have been given, when in nodular cast iron with carbides at cooling at first in the form, then air-cooling austenite transformation to upper bainite, its mixture with lower bainite, martensite or ausferrite takes place. Transformations proceed during cooling and the crystallization of cast iron have been determined and the casting hardness has been presented.

20

Characteristic of intermetallic phases in cast dental CoCrMo alloy

Podrez-Radziszewska M, Haimann K., Dudziński W, Morawska-Sołtysik M.

Archives of Foundry Engineering

|

2010

|

Vol. 10, iss. 3

51--56

EN

Apart from chromium and molybdenum, casting alloys of cobalt usually contain also up to 0.35 % of carbon. With significant content of carbon, presence of carbide-forming alloying elements results in creating carbide phases. These alloys are characterised by dendritic structure of solid solution of chromium and molybdenum in cobalt with interdendritically precipitated carbides. Because of high chromium content, dominating are M23C6-type carbides, but chromium-rich carbides can be also of M7C3 and M3C2-types. The other elements in the alloy result in creating M6C and MC-type carbides. In the case of low carbon content, creating carbides and forming intermetallic phases based on the alloying elements and cobalt become limited. The presented research was aimed at characterising structure of the cobalt-based dental alloy containing trace quantity of carbon. Characterised were intermetallic phases hardening the alloy. Microscopic examinations using light microscopy, SEM and TEM were carried out. Chemical microanalysis of the precipitates using X-ray analyser EDS was performed, as well as phase analysis using selected area electron diffraction.