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

Effect of Continuous Welding on Microstructure and Mechanical Properties of Angle and T-Bar

Jang Jihoon, Yoon Changsuk, Lee Sangik, Lee Dong-Geun

Archives of Metallurgy and Materials

|

2020

|

Vol. 65, iss. 4

1245--1248

EN

Section steels produced by welding are essential parts for shipbuilding and offshore plant production. T-type and H-type section steels are produced by handwork for secondary processing, which is a generally difficult and tedious activity. Therefore, automatic welding, with sound welding properties and a high-speed process, is necessary to meet the production demands. Welding conditions can be optimized by controlling various parameters to obtain suitable and highly reliable microstructural properties. In this study, the heat affected zone and weld defects of fillet-welded Angle and T-bar parts were investigated in terms of their microstructural, macrostructural, and mechanical properties to ensure the soundness of AH36 section steel parts joined by continuous welds.

3

Physical simulation and dilatometric study of double-step heat treatment of medium-Mn steel

Skowronek A., Morawiec M., Ruiz-Jimenez V., Garcia-Mateo C., Grajcar A.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2020

|

Vol. 20, no. 4

578--588

EN

The work addresses physical simulation and dilatometric study of one-step and double-step heat treatments of medium-Mn steel designed for automotive sheets. The conventional one-step isothermal bainitic transformation was applied as the reference heat treatment. The newly implemented heat treatment consisted of isothermal holding in a bainitic region followed by additional holding of the material at reduced temperature also in the bainitic range. This step was added to refine the microstructure, which led to the stabilization of the retained austenite. Calculations of equilibrium state and non-equilibrium cooling and simulations of the developed thermal cycles were performed using the thermodynamic JMatPro software. The physical simulations of the heat treatment were performed in the dilatometer. The obtained samples were subjected to microscopic observations using light and SEM microscopy. One- and two-step heat treatments allowed to obtain bainitic structures with high contents of retained austenite. Lowering the temperature of one-step isothermal holding resulted in the bainite refinement and adjacent retained austenite. The increased Mn content in steel increased its susceptibility to form coalesced bainite resulting in the partial formation of thicker plates despite a decrease in a process temperature.

4

Kształtowanie mikrostruktury i właściwości mechanicznych stali bainitycznej z efektem TRIP w procesie obróbki cieplnej

Kania-Pifczyk Z., Kuziak R., Krztoń H., Radwański K., Wrożyna A.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2017

|

T. 69, nr 1

24--36

PL

W artykule przeanalizowano wpływ rekalescencji (wydzielania ciepła utajonego przemian fazowych) na strukturę i właściwości mechaniczne stali bainitycznej z efektem TRIP. Bezpośrednim rezultatem występowania tego efektu, obserwowanym na krzywych chłodzenia stali, jest zmniejszenie szybkości chłodzenia. Efekt rekalescencji jest bezpośrednio związany z kinetyką przemiany bainitycznej i dlatego analizowano go pod kątem zależności od wielkości ziarna austenitu i szybkości chłodzenia. Stwierdzono, że kinetyka przemiany bainitycznej w badanej stali kontrolowana jest przez proces wzrostu pakietów listew ferrytu bainitycznego. Zatem rozrost ziarna austenitu poprzedzający przemianę, przyspiesza postęp tej przemiany i silnie wpływa na kształt rzeczywistych krzywych chłodzenia po jej zainicjowaniu. Wpływ szybkości chłodzenia na oddziaływanie efektu rekalescencji na strukturę i właściwości mechaniczne badano w trakcie chłodzenia prętów ze stali bainitycznej o zróżnicowanych średnicach. Ze wzrostem szybkości chłodzenia zakres temperatur, w którym zachodzi przemiana bainityczna przybliża się do temperatury Ms. Stwierdzono, że występowanie efektu rekalescencji ogranicza udział martenzytu tworzącego się w stali, jednak nie wykazano silnego wpływ tego efektu na właściwości mechaniczne.

EN

The paper is aimed at the characterisation of the influence of recalescence effect on the structure and mechanical properties of TRIP assisted bainitic steels. A direct result of this effect occurrence is a significant decrease of cooling rate once it is started as a result of bainitic transformation. The influence of recalescence effect on structure and properties was analysed in terms of austenite grain size and cooling rate. It was found out that the kinetics of bainitic transformation is controlled by the growth of bainitic ferrite packets. As a result, the kinetics are faster as austenite grain size is larger. This also has an impact on the recalescence effect. The influence of the cooling rate on the recalescence effect was investigated by cooling rods of different diameters from different austenitizing temperatures. It was found out that increasing cooling rate the temperature range of bainitic transformation shifts towards Ms temperature. The recalescence effect was found to lower the volume fraction of martensite in the steel’s structure. However, its influence on the mechanical properties was not significant.

5

A semi-theoretical model for transformation plasticity occurred during bainitic transformation

Yaakoubi M., Dammak F.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2017

|

Vol. 55 nr 1

141--153

EN

This study addresses the task of predicting the transformation plasticity induced during pha- se transformation of the 16MND5 carbon steel from austenite to bainite under low externally applied stress using a semi-theoretical model based on the Greenwood-Johnson mechanism. Both models proposed by Leblond et al. (1989) and Taleb and Sidoroff (2003) sufficiently describe the evolution of the TRansformation Induced Plasticity (TRIP) during continuous cooling of the austenitic phase. Nevertheless, TRIP values predicted by these models unde- restimate measured data through the first half of the transformation and overestimate them through the second half. So, we propose in this paper a method to improve Taleb’s model in order to remove discrepancies between theoretical and experimental results throughout the whole transformation and obtain a better description of experimental data.

6

Opracowanie i weryfikacja numeryczne go modelu chłodzenia pierścieni stosowanych w przemyśle lotniczym

Perzyński K., Madej Ł., Pietrzyk M., Szajding A., Raga K., Kubiak K.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2016

|

R. 61, nr 5

209--212

PL

Celem niniejszej pracy jest opracowanie modelu numerycznego procesu hartowania wyrobów ze stali z uwzględnieniem wpływu przemian fazowych z wykorzystaniem komercyjnego oprogramowania numerycznego ANSYS. W artykule zaproponowano model numeryczny swobodnego chłodzenia pierścieni stalowych z uwzględnieniem zaimplementowanego modelu przemiany bainitycznej oraz martenzytycznej. Kluczowa w proponowanym rozwiązaniu jest możliwość rozpatrywania niejednorodności w polu temperatury wynikająca z różnych prędkości chłodzenia na przekroju poprzecznym pierścienia, co w rezultacie wpływa na dokładność przewidywania naprężeń szczątkowych. Weryfikacja opracowanego modelu z wykorzystaniem wyników badań laboratoryjnych potwierdza jego duże możliwości określania zmian zachodzących podczas procesu chłodzenia pierścieni.

EN

The main goal of the paper is development of the numerical model for cooling simulations of steel products taking into account phase transformations. The phase transformation model was incorporated via the user subroutines to the commercial finite element software. The cooling process of steel rings used in the aircraft industry was selected as a case study. Particular attention was put on heterogeneities occurring in temperature field, which will influence phase transformations and eventually residual stresses. Developed model was validated with experimental results and its good predictive capabilities have been proved.

7

Numerical Evaluation of Gear Ring Behavior During Various Cooling Conditions

Perzyński K., Madej Ł., Szajding A., Raga K., Kubiak K., Niechajowicz A., Jaskiewicz K., Gronostajski Z., Pietrzyk M.

Journal of Machine Engineering

|

2016

|

Vol. 16, No. 2

18--26

EN

The phase transformation model incorporated via the user subroutines to the commercial finite element software to accurately predict changes occurring during cooling of metallic components is presented in the paper. The cooling process of steel rings used in airplanes was selected as a case study. Particular attention was put on heterogeneities occurring in temperature field, which influence phase transformations and eventually residual stresses. Developed model was used in the present work to evaluate influence of different cooling conditions on ring behaviour.

8

Bainite morphology in experimental FE-MO-CR-V-TI-C steel

Ławrynowicz Z.

Journal of Polish CIMAC

|

2012

|

Vol. 7, no 3

175-182

EN

The development of bainitic transformation was studied using TEM, dilatometry and thermodynamic calculations, both from a fully austenitic microstructure (TA=1200oC) and from a microstructure containing a mixture of austenite and undissolved carbides (TA=1000oC). The amount, distribution and morphology of retained austenite, bainitic ferrite and precipitation of carbides strongly depends on both; prior austenitization and isothermal transformation temperatures within the bainitic range.

9

Application of the Cellular Automata method to modelling lower bainite in steels

Jabłoński G., Pawłowski B., Pietrzyk M.

Computer Methods in Materials Science

|

2012

|

Vol. 12, No. 1

51-62

EN

Cellular automata model for bainitic transformation in steels is presented in the paper. Discrete character of the CA method allowed to reproduce character of precipitation of carbides in the bainitic ferrite. Numerical tests have shown that the model predicts qualitatively well physical phenomena occurring during the bainitic transformation. Although the quantitative accuracy concerning morphology of bainite and kinetics of transformation is not satisfactory, the predictive capabilities of the model are much wider comparing to the existing conventional models. It is expected that further research focused on identification of the model parameters should improve the accuracy noticeably.

PL

W pracy przedstawiono model przemiany bainitycznej w stalach wykorzystujący metodę automatów komórkowych. Dyskretny charakter tej metody pozwolił na odtworzenie węglików w ferrycie bainitycznym. Przeprowadzone testy numeryczne wykazały, że model opisują jakościowo poprawnie zjawiska zachodzące podczas przemiany bainitycznej. Wprawdzie dokładność jakościowa modelu nie jest satysfakcjonująca, to jednak możliwości obliczeniowe tego modelu są znacznie szersze w porównaniu ze stosowanymi obecnie modelami konwencjonalnymi. Można oczekiwać, że dalsze badania w kierunku identyfikacji parametrów modelu powinny poprawić w sposób znaczący jego dokładność ilościową.

10

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.

11

Wyznaczanie temperatur początku przemian zachodzących podczas spiekania konstrukcyjnych stali manganowo-chromowo-molibdenowych

Sułowski M.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2009

|

R. 54, nr 7

422-435

PL

Celem badań było określenie temperatur początku przemian zachodzących podczas spiekania konstrukcyjnych stali zawierających 3 % Mn, 1,5 % lub 3 % Cr, 0,5 % lub 0,2 % Mo oraz 0,3 % C. Do badań wykorzystano komercyjne proszki stopowe Astaloy CrL i Astaloy CrM, proszek niskowęglowego żelazomanganu oraz proszek grafitu C-UF. Z proszków wyjściowych w mieszalniku Turbula w czasie 30 minut sporządzono mieszanki proszków, a następnie, metodą prasowania w sztywnej matrycy, sprasowano kształtki prostopadłościenne, o wymiarach 5 × 5 × 15 mm, przeznaczone do badań dylatometrycznych w dylatometrze poziomym Netzsch 402E. Wykonane badania dylatometryczne pozwoliły na określenie temperatur początku przemian perlitycznej, bainitycznej oraz martenzytycznej, mieszczących się odpowiednio w zakresie temperatur 600-650 stopni Celsjusza, 450-500 stopni Celsjusza oraz 200-300 stopni Celsjusza. Przeprowadzone badania metalograficzne spiekanych stali wykazały istnienie niejednorodnej i porowatej mikrostruktury spieków. Zaobserwowano również znaczne odwęglenie stali przy powierzchni badanych spieków.

EN

The present work was focused on the determination of transformation temperatures during sintering Mn-Cr-Mo PM structural steels based on pre-alloyed Astaloy CrL and Astaloy CrM powders. Manganese (3 %) and carbon (0.3 %) were added in the form of low-carbon ferromanganese and graphite C-UF powders, respectively. Mixtures of powders were prepared in Turbula mixer for 30 minutes. Following pressing in rigid die, rectangular test bars (5 × 5 × 15 mm) were sintered in Netzsch 402E dilatometer under different conditions. During dilatometric investigations of Fe-3%Mn-(Cr)-(Mo)-0.3%C the Ps, Bs and Ms temperatures were in the range of 600-650 degrees of Celsius, 450-500 degrees of Celsius and 200-300 degrees of Celsius respectively. Metallography of sintered steels showed inhomogeneous and porous microstructure; also decarburisation effect was observed.

12

Przemiany przechłodzonego austenitu w stalach o zróżnicowanym stężeniu niklu

Zając G., Pacyna J.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2004

|

Vol. 71, nr 7-8

443-445

PL

Opierając się na wykonanych wykresach CTPc opisano wpływ niklu na kinetykę przemian fazowych przechłodzonego austenitu. Badania wykonano na czterech stopach modelowych stali konstrukcyjnych do ulepszania cieplnego o zróżnicowanym stężeniu niklu w zakresie od 0,33 do 4,10 % oraz zbliżonym stężeniu węgla i pozostałych pierwiastków stopowych. Stwierdzono, że nikiel w całym zakresie badanych stężeń opóźnia przemianę perlityczną. W zakresie od 1,00 do 2,50 % nikiel wydłuża czas do rozpoczęcia przemiany bainitycznej. Temperatura początku przemiany martenzytycznej (Ms) silnie obniża się ze wzrostem stężenia niklu w zakresie od 0,33 do 2,50%.

EN

The aim of this work was to examine the effect of Ni on the kinetics of phase transformations of undercooled austenite. It was performed 4 CCT diagrams for alloys of a variable Ni contentration in austenite in the range 0.33 - 4.10% the times to the beginning of the pearlitic transformation is lengthened. In the range of 1.00 - 2.50% Ni the times to the begining of bainitic transformation grow very strongly. The temperature of the begining of the martensite transformation are lowered very strongly in the range of 0.33 - 2.50% Ni.