Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The Assessment of the Influence of the Material Used on the Wear And Tear of Forklifts and their Operational Safety

Grygier Dominika, Kęska Aleksandra

Tribologia

|

2023

|

nr 1

41--49

EN

The degree of wear of forklift forks is not always the effect of long operations or difficult operating conditions. The key parameter influencing the premature elimination of a vehicle from use is selecting an unsuitable material to make forks. Metallographic research allowed us to test the material structure and estimate which materials would allow us to extend the exploitation time of the forklift forks and, consequently, increase the operation safety level by excluding the inappropriate technical condition of a vehicle. The conducted research showed that the application of the properly selected heat treatment of steel allowed to obtain material characterised by high hardness and the lowest abrasion resistance, and simultaneously it accounted for the lowest fork wear level. Extending the standard macroscopic wear tests by microscopic tests may constitute an introduction to the research on standardising the material used to construct forklift forks.

PL

Stopień zużycia eksploatacyjnego wideł wózków widłowych nie zawsze jest wynikiem długiego okresu użytkowania czy trudnych warunków pracy pojazdu. Najistotniejszym parametrem, który wpływa na zbyt szybkie wykluczenie pojazdu z użytkowania jest dobór nieodpowiedniego materiału, z którego wykonane są widły. Wykorzystanie badań metalograficznych pozwoliło zbadać struktury materiałów i ocenić, która z nich pozwoliłaby wydłużyć okres eksploatacji wideł wózka widłowego, a w konsekwencji zwiększyłaby poziom bezpieczeństwa pracy, wykluczając niewłaściwy stan techniczny pojazdu. Przeprowadzone badania wykazały, że zastosowanie odpowiednio dobranej obróbki cieplnej stali umożliwia uzyskanie materiału charakteryzującego się wysoką twardością i najmniejszą odpornością na zużycie ścierne powierzchni, a jednocześnie odpowiada za najniższy poziom zużycia wideł. Poszerzenie standardowych badań oceny makroskopowej zużycia wideł o badania mikroskopowe może stanowić wstęp do badań nad znormalizowaniem rodzaju materiału używanego w konstrukcji wideł wózków widłowych.

2

Effect of various factors on the measurement error of structural components of machine parts materials microhardness using computer vision methods

Vlasovets Vitaliy, Vlasenko Tatiana, Kovalyshyn Stepan, Kovalyshyn Olesy, Kovalyshyn Oleg, Kurpaska Sławomir, Kiełbasa Paweł, Bilovod Oleksandra, Shulga Lyudmila

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 1

323--329

EN

To assess the causes of failure of parts in operation, it is often necessary to assess the degradation of the structural and phase composition of the material and determine the cause of its change. Microhardness test is used to evaluate the mechanical properties of microvolumes of the material. Microhardness of structural components of steels and cast irons (armco iron ferrite, austenitic component of steel 12Х18Н10Т and cementite of centrifugally cast chrome-nickel cast iron (cast coating Ø910 mm)) was determined by restored four-sided pyramid impression with a square base and a top angle of 136±1. The paper evaluates the influence of the main factors on the micro-hardness error of ferritic, austenitic and carbide component of steels and cast irons: the amount and speed of the indenter load, the stiffness of the substrate, the field of distribution of plastic deformations around the impression, the quality of the surface preparation, the influence of grain boundaries and the relaxation of the impression shape over time. The main factors affecting the accuracy of measurements by the reconstructed impression method have been determined for each of the investigated phases: ferrite, austenite, and cementite.

PL

Aby ocenić przyczyny awarii części w eksploatacji, często konieczna jest ocena degradacji składu strukturalnego i fazowego materiału oraz określenie przyczyny jego zmiany. Do oceny właściwości mechanicznych mikroobjętości materiału stosuje się test mi-rotwardości. Mikrotwardość składników strukturalnych stali i żeliwa (ferryt żelaza armco, austenityczny składnik stali 12Х18Н10Т i cementyt odśrodkowo odlewanego żeliwa chromowo-niklowego (powłoka odlewu Ø910 mm)) określono przez przywrócony wycisk piramidy czterobocznej o podstawie kwadratowej i kącie wierzchołkowym 136±1. W pracy oceniono wpływ głównych czynników na błąd mikrotwardości ferrytycznego, austenitycznego i węglikowego składnika stali i żeliwa: wielkości i prędkości obciążenia wgłębnika, sztywności podłoża, pola rozkładu odkształceń plastycznych wokół wycisku, jakości przygotowania powierzchni, wpływu granic ziaren oraz relaksacji kształtu wycisku w czasie. Określono główne czynniki wpływające na dokładność pomiarów metodą zrekonstruowanego wycisku dla każdej z badanych faz: ferrytu, austenitu i cementytu.

3

Effects of the thermomechanical treatment on the microstructure and mechanical properties of ferrite–martensite dual phase steel

Ha M. T., Pham M. K., Nguyen H. H.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2023

|

Vol. 124, nr 2

49--55

EN

Purpose: The study aims to investigate the effects of thermomechanical treatment, including tempering and hot–rolling, on the microstructure and mechanical properties of ferrite–martensite dual phase steel. Design/methodology/approach: The initial steel billet was a hypoeutectoid steel, which was annealed at 1000ºC, then hot–rolled at 920ºC, followed by austenitisation at various temperatures (730, 770, 800, and 830ºC), and finally quenched to obtain ferrite–martensite dual phase steel. X-ray diffractometer and optical microscopy investigated the microstructure and grain size of the dual-phase steel. Mechanical properties such as hardness, elongation, and tensile strength were also examined. Findings: The grain size decreased with increasing elongation percentage and remained constant after an elongation of 30%. The martensite/ferrite phase ratio increased with higher tempering temperatures. The hardness, elongation, and tensile strength reached a maximum when the tempering temperature was 800ºC. Research limitations/implications: Future studies could consider the effect of hot–rolling temperature or cold-rolling. Practical implications: The study proposes a straightforward and efficient thermomechanical treatment process to transform hypereutectoid steel into ferrite-martensite dual-phase dual- phase steel with improved mechanical properties. Originality/value: The study reveals the contributions of grain size and the martensite/ferrite ratio to the mechanical properties of ferrite–martensite dual steel through thermomechanical treatment.

4

Influence of plastic deformation carbon steel on the process of burning electric arc

Vakulenko Igor Alex, Plitchenko Sergey, Kurt Bulent, Askerov Hangardas, Proydak Svetlana, Erdogdu Ahmet Emrah

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2021

|

z. 112

211--218

EN

During a study of the combustion process of a direct polarity electric arc, a directly proportional dependence of the electric current value on the degree of cold plastic deformation of carbon steel used as an electrode was found. To calculate the value of the electric current during arc burning, in the indicated ratio, it was proposed to replace the surface tension force of the liquid metal with the surface tension of ferrite of plastically deformed carbon steel. Calculation of the ferrite’s surface tension value on the deformation degree of the steel under study through the size of the coherent scattering regions was used to explain the observed dependence of the electric current during arc burning. From the analysis of the considered correlation ratios, it was found that with an increase in the cold deformation degree, the refinement of the coherent scattering regions results in the ferrite’s surface tension increase and consequently, to an increase in the electric current during arc burning. Comparative analysis of the obtained results of calculating the value of electric current during arc burning through the surface tension of ferrite of cold-deformed carbon steel showed a fairly good coincidence with experimental data. The differences did not exceed 9%.

5

Comparison of Methods for Determining the Ferrite Content in Duplex Cast Steels

Kaňa V., Pernica V., Zadera A., Krutiš V.

Archives of Foundry Engineering

|

2019

|

iss. 2

85--90

EN

The paper is concerned with comparing the methods for determining the ferrite content in castings from duplex stainless steels. It uses Schaeffler diagram, empirical formula based calculation, image analysis of metallographic sample, X-ray diffraction and measurement with a feritscope. The influence of wall thickness of the casting on the ferrite content was tested too. The results of the experiments show that the casting thickness of 25 or 60 mm does not have a significant effect on the measured amount of ferrite. The image analysis of metallographic sample and the measurement with the feritscope appear to be the most suitable methods. On the contrary, predictive methods, such as Schaeffler diagram or empirical formula based calculation are only indicative and cannot replace the real measurements. X-ray diffraction seems to be the least suitable measuring method. Values of ferrite content measured in such a way often deviated from the values measured by image analysis and with feritscope.

6

Azotowanie i węgloazotowanie stali nierdzewnej X20Cr13 w złożu fluidalnym

Żółciak T., Jastrzębski J.

Inżynieria Powierzchni

|

2018

|

nr 2

49--60

PL

W niniejszej pracy badano wpływ warunków procesowych na twardość, budowę i wzrost warstw podczas azotowania/węgloazotowania stali nierdzewnej X20Cr13 w złożu fluidalnym, a także na odporność tych warstw na korozję wżerową w środowisku z chlorkami sodu. Krótkotrwała aktywacja powierzchni w amoniaku lub amoniaku z propanem umożliwiła nasycanie stali X20Cr13 azotem i węglem. Aktywacja w amoniaku z propanem sprzyjała powstawaniu tzw. białej warstwy w węgloazotowanej stali w 570oC. Po azotowaniu/węgloazotowaniu w 570oC/4 h grubość warstwy wynosiła ok. 150 μm, a strefa związków – ok. 15 μm przy twardościach na powierzchni 1000–1100 HV1. Azotowanie/węgloazotowanie w obniżonych temperaturach 480 i 440oC charakteryzowało się brakiem strefy związków. Po azotowaniu w 440oC twardość na powierzchni wynosiła ok.1320 HV1, a po węgloazotowaniu z tej temperatury – 1370 HV1. Poprawę odporności stali X20Cr13 na korozję wżerową uzyskano po azotowaniu lub węgloazotowaniu w 570oC/2 h, poprzedzonym aktywacją w amoniaku w czasie 2 h. Analiza fazowa takich próbek wykazała w strefie związków: Fe3N, Fe4N, M7C3, CrN, Fe3O4 i Fe2O3.

EN

In this work, the influence of process conditions upon hardness, structure and layer growth during nitriding/carbonitriding of X20Cr13 stainless steel in a fluidized bed was investigated, as well as resistance of these layers to pitting corrosion in the environ-ment with sodium chlorides. Short-term surface activation in ammonia or in ammonia with propane allowed the saturation of X20Cr13 steel with nitrogen and carbon. Activation in ammonia with propane was conducive to the creation of so called “a white layer” in the carbonitrided steel at 570oC. After nitriding/carbonitriding at 570oC/4 h the layer thickness was about 150 μm and the zone of compounds was about 15 μm with surface hardness of 1000–1100 HV1. Nitriding/carbonitriding at reduced temperatures of 480oC and 440oC was characterized by the lack of a zone of compounds. After nitriding at 440oC, surface hardness was about 1320 HV1 and after carbonitriding from this temperature – 1370 HV1. The improvement of the resistance of X20CR13 steel to pitting corrosion was obtained after nitriding/ or carbonitriding at 570oC/2 h preceded by activation in ammonia for 2 h. Phase analysis of such samples have shown that the zone of compounds consists of: Fe3N, Fe4N, M7C3, CrN, Fe3O4, Fe2O3.

7

Prediction of Ferrite Content in Austenitic Cr-Ni Steel Castings During Production

Senberger J., Pernica V., Kana V., Zadera A.

Archives of Foundry Engineering

|

2018

|

Vol. 18, iss. 3

91--94

EN

Determination of the ferrite content in austenitic steels, which solidified under defined conditions. Ferrite content in austenitic matrix was determined from samples with wall thickness of 60 mm. Measured ferrite contents served to propose the regression equations for the calculation of the ferrite content in steels with Cr content of 18 up to 22 % and Ni of 9 up to 11 %. An additional regression equation was proposed for steels with a higher Ni content. The proposed regression equations have been checked up on the operating melts. In conclusion, the ferrite content in the axis of the casting of wall thickness of 500 mm has been calculated and it was compared to the ferrite determined in the usual way from the cast-on test.

8

Ausferritic Microstructure Phase Analysis in Ductile Iron

Trzaskowski W., Nawrocki P., Łukasik K., Myszka D.

Archives of Foundry Engineering

|

2018

|

Vol. 18, iss. 2

112--116

EN

Image analysis allows to acquire a number of valuable quantitative informations on the observed structure and make appropriate conclusions. So far, a large part of analyzed images came only from light microscopes, where it was a possibility of accurately distinguish the different phases on the plane. However, the problem happened in the case of the observation of images obtained by scanning electron microscopy. In this case, the presence of various shades of gray, and the spaciousness of the image attained. To perform the analysis the matrix images of the ausferritic ductile iron were used. Full analysis was carried out using the computer program MicroMeter 1.03. Results obtained in the analysis were related directly to the results from X-ray diffraction. Obtained as a result of the analysis were related directly to the results from X-ray diffractometer. The following technique has weaknesses, including the misinterpretation by the operator microscope or program. After all, it was possible to obtain similar results to the result that has been obtained from X-ray diffractometer.

9

Napawanie elementów wymiennika ciepła austenitycznym drutem proszkowym

Rogalski G., Fydrych D., Prokop-Strzelczyńska K.

Przegląd Spawalnictwa

|

2017

|

R. 89, nr 3

13--18

PL

Na potrzeby przemysłu energetycznego produkuje się wymienniki ciepła przeznaczone do eksploatacji w warunkach agresywnych chemicznie, np. w środowisku siarkowodoru. Z przyczyn ekonomicznych często stosuje się w takim przypadku materiały bimetaliczne wytwarzane procesami napawania. W artykule przedstawiono wyniki badań nieniszczących, pomiarów twardości, analizy składu chemicznego, pomiarów ferrytu delta oraz badań makro- i mikroskopowych próbek ze stali S355J2C+N napawanych drutem proszkowym o strukturze austenitycznej. Stwierdzono, że zastosowanie tego procesu umożliwia wykonanie warstw napawanych charakteryzujących się właściwościami spełniającymi założone kryteria.

EN

Heat exchangers designed for use in chemically aggressive environments, for example in a hydrogen sulfide, are produced for the energy industry. For this purpose, surfacing of materials is often used, mostly because it is an economical process. This article presents the results of non-destructive testing, hardness measurements, chemical composition analysis, delta ferrite measurements and macro and microscopic observations of specimens of S355J2C+N steel surfaced with austenitic flux-cored wire. It was found, that application of this process allows to perform surfaced layers characterized by properties that meet the established criteria.

10

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.

11

Wstępne wyniki wytwarzania proppantów o właściwościach magnetycznych

Dziubak C., Taźbierski P., Zawadzki J., Bogacki J.

Szkło i Ceramika

|

2016

|

R. 67, nr 6

6--10

PL

Proppanty komercyjne, niezależnie od rodzaju materiałów używanych do wytwarzania, są przeznaczone do wypełniania i utrzymywania otwartych szczelin w złożach łupków gazonośnych, powstałych w trakcie szczelinowania hydraulicznego. Proppanty stabilizują złoża na dużych głębokościach (nawet 2–3 km), przy panujących tam wysokich ciśnieniach (do 75 MPa). W związku z tym do podstawowych ich właściwości należy duża wytrzymałość na ściskanie, odpowiednia wielkość, jednorodność, kulistość i gładkość ziaren oraz mały ciężar właściwy. Właściwości fizyczne proppantów zależą od parametrów technologicznych, natomiast ich wytrzymałość mechaniczna, ciężar i odporność chemiczna są związane z ilościowo-jakościowym składem surowców zastosowanych do wytwarzania. Ostatnio podejmowane są badania nad wytworzeniem proppantów tzw. „znacznikowych”, które oprócz typowych właściwości charakterystycznych dla zwykłych proppantów, posiadają dodatkowe cechy pozwalające na przykład na lepszą ocenę stopnia zasięgu szczelinowania hydraulicznego. W literaturze rozważane są między innymi proppanty z dodatkiem radioizotopów, proppanty aktywne w polu elektromagnetycznym posiadające wysokie przewodnictwo elektryczne lub odpowiednie właściwości magnetyczne. Proppanty wykazujące właściwości magnetyczne należą do potencjalnie najbardziej obiecujących rodzajów materiałów znacznikowych, jednakże nowatorski proces ich wytwarzania jest złożony, zarówno w zakresie doboru surowców, jak i parametrów poszczególnych etapów procesu. Celem prac przedstawionych w publikacji jest opracowanie warunków wytwarzania proppantów ferrytowych metodami ceramicznymi oraz określenie kryterialnych parametrów jakościowych wraz z opracowaniem metod badania.

EN

Commercial proppants, apart from types of materials used for their production, are designed to fill and maintain open fissures in shale deposits arising during hydraulic fracturing. Proppants stabilize deposits at great depths (even 2–3 km) under presence of high pressures (up to 75 MPa). Their basic properties include high resistance to compression, right size, uniformity, sphericity, smoothness of grains and adequate specific weight. While physical properties of proppants depend on technological parameters, their mechanical strength, weight and chemical resistance are related to the quantitative and qualitative composition of raw materials used for their production. Recent researches are focused on the production of marker proppants, which apart from properties typical for regular proppants, have additional properties allowing to better assess the degree of hydraulic fracturing. Moreover, proppants with an addition of radioisotopes and proppants active in the electro-magnetic field with high conductivity or adequate magnetic properties are being considered in current literature. Proppants with magnetic properties belong to the prospectively most promising types of marker proppants however innovative production process is complex both in the terms of the selection of raw materials and parameters of each process stages. The aim of the works presented in the paper is to develop the conditions for producing magnetic marker proppants by ceramic methods, moreover to determine quality criteria and testing methods.

12

The influence of ferrite particle size on the quality of the magnetic marker in shale gas hydraulic fracturing

Bogacki J., Zawadzki J.

Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji

|

2016

|

z. 3 (15)

25--33

EN

The study analyzes the influence of particle size of magnetic ferrite on the possibility of using it, as a marker in magnetic prop pant during hydraulic fracturing. Based on a broad and accurate literature review, it was found, that the ferrite grain size can be one of the critical parameter conditioning the quality of the magnetic marker in shale gas hydraulic fracturing. Hence, the ferrite grain size determines greatly both the costs and efficiency of hydraulic fracturing.

PL

W pracy przeanalizowano wpływ wielkości ziarna ferrytu na możliwość zastosowania go, jako markera magnetycznego podczas szczelinowania hydraulicznego. Na podstawie szerokiego przeglądu dostępnej literatury, określono, że wielkość ziarna ferrytu może być kluczowym parametrem warunkującym jakość i właściwości markera magnetycznego stosowanego podczas szczelinowania hydraulicznego gazu łupkowego. Zatem, wielkość ziarna ferrytu wpływa zarówno na koszty jak i na efektywność szczelinowania hydraulicznego.

13

Analytical description of power losses in a transformer operating in the dual active bridge converter

Barlik R., Nowak M., Grzejszczak P., Zdanowski M.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2016

|

Vol. 64, nr 3

561--574

EN

The paper presents an analytical approach to the determination of power losses in a high-frequency transformer operating in the dual active bridge (DAB). This transformer, having two single-phase transistor bridge inverters, couples two DC circuits that significantly differ in voltages (280 V and 51 V ±20%). Power losses in the core and windings of the planar transformer 5600 VA /100 kHz were calculated taking into account changes in the value and direction of the energy flow between the coupled DC circuits. These circuits represent storage or renewable energy sources and intermediate circuits of the converters used in distributed generation systems. Calculations were performed using the Steinmetz’s and Dowell’s equations. The analytical results have been verified experimentally.

14

Development and validation of a quantitative dilatometric analysis model of austenite decomposition into ferrite and pearlite

Opara J., Wrożyna A.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2015

|

T. 67, nr 4

24--32

EN

The quantitative dilatometric analysis model for the austenite decomposition into ferrite and pearlite during continuous cooling treatment is presented. It is based on measurements of a relative length change of a sample during the progress of phase transformations and calculations of the difference in atomic volume of present phases. The proposed model incorporates crucial effects accompanying the austenite decomposition, i.e. the carbon enrichment of the remaining austenite during ferrite formation, which causes an increase in the definite atomic volume of austenite, while formation of pearlite has a clearly different impact with the volume fractions of cementite and ferrite regulated by constant carbon composition inherited from austenite (enriched in carbon). The analysis results are compared with quantitative microstructure analysis and an excellent convergence has been found. Depicted results state a convincing confirmation that the model is correctly developed by the authors. Additionally, kinetics of phase transformations as function of normalized time were analyzed and a process of carbon enrichment of austenite was demonstrated.

PL

W niniejszej pracy zaprezentowano model ilościowej analizy dylatometrycznej dla rozpadu austenitu w ferryt i perlit podczas ciągłego chłodzenia. Rozwiązanie bazuje na pomiarach względnej zmiany długości próbki w trakcie postępu przemian fazowych oraz obliczeniach różnic objętości atomowych występujących faz. Zaproponowany model uwzględnia kluczowe zjawiska towarzyszące rozpadowi austenitu, tzn. wzbogacanie się austenitu w węgiel podczas powstawania ferrytu, które powoduje wzrost określonej objętości atomowej austenitu, podczas gdy formowanie się perlitu ma wyraźnie odmienny wpływ poprzez udziały objętościowe ferrytu i cementu, które wynikają z ustalonej zawartości węgla dziedziczonej z austenitu (wzbogaconego w węgiel). Rezultaty ilościowej analizy dylatogramów zestawiono z ilościową analizą mikrostruktur i uzyskano doskonałą zbieżność wyników. Przedstawione wyniki stanowią wyraźne potwierdzenie, iż model jest poprawnie opracowany przez autorów. Ponadto, przeprowadzono analizę kinetyk przemian fazowych w funkcji znormalizowanego czasu oraz przedstawiono proces wzbogacania austenitu w węgiel.

15

Badania struktury i naprężeń własnych w grzybkach zaworów silników spalinowych

Samolczyk J., Pachutko B., Gralak E., Woźniak H.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2015

|

T. 26, nr 3

219--228

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych na talerzykach zaworów w stanie przed nałożeniem i po nałożeniu powłoki chromowej na trzonek zaworu silnika spalinowego. Badane zawory silnikowe wykonano w całości ze stali zaworowej X45CrSi9-3 (1.4718) w procesie elektrospęczania i procesie kucia na gorąco. Fazowany pręt jest nagrzewany indukcyjnie i spęczany, a po tym zabiegu umieszczany jest w matrycy i odkuty. Tak przygotowany zawór trafia do pieca, gdzie jest wygrzewany w temperaturze 800oC w celu usunięcia naprężeń, jakie powstały podczas procesu kucia. Ostatnią z operacji jest proces indukcyjnego hartowania przylgni talerzyka, który ma na celu zwiększenie twardości tego elementu [1–3]. Kształtowanie zaworów z wykorzystaniem procesu elektrospęczania i kucia na gorąco mimo, że od dawna jest powszechnie stosowane, to często nastręcza producentom silników wiele trudności technologicznych. Przeprowadzono pomiary naprężeń własnych metodą rentgenowską, badania mikro-struktury za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego oraz pomiary twardości. Uzyskano informacje, czy proces technologiczny wpływa na powstawanie dużych dodatnich naprężeń własnych; odkształcanie na gorąco i prędkość odkształcenia wywołują niejednorodność mikrostruktury i są źródłem naprężeń własnych w przekroju poprzecznym talerzyka zaworu. Stwierdzono, że nie ma istotnych różnic w stanie naprężeń własnych, powstałych na skutek zmian strukturalnych w talerzyku zaworu, w stanie przed nałożeniem i po nałożeniu powłoki chromowej na trzonek zaworu.

EN

The present paper presents the results of studies conducted on valve disks before and after deposition of a chromium coat onto the stem of an ICE poppet valve. Studied poppet valves were made entirely of X45CrSi9-3 valve steel (1.4718) in the process of electro-upsetting and in the process of hot forging. A chamfered rod is heated by induction and upset forged, and after this process, it is placed in a die and forged. A valve prepared in this way is placed in a furnace, where it is held at a temperature of 800oC in order to remove stresses created during the forging process. The final operation is the process of quenching the seat face of the disk by induction, which has the purpose of increasing the hardness of this component [1–3]. Despite the fact that valve shaping using the electro-upsetting and hot forging process has been universally applied for a long time, it often poses many technological difficulties for engine manufacturers. Measurements of internal stresses were conducted using the X-ray method, microstructure investigations were carried out using a scanning electron microscope, and hardness measurements were conducted. Information was obtained on whether the technological process has an impact on the creation of large positive internal stresses; hot deformation and strain rate cause heterogeneity of the microstructure and are the source of internal stresses in the valve disk’s cross-section. It was stated that there are not significant differences in the state of internal stresses created as a result of structural changes in the valve disk, in a state before and after deposition of a chromium coat onto the valve stem.

16

Ferrytyczne stale nierdzewne. Wady i zalety zastosowania

Łangalis M.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2014

|

nr 7-8

12--14

PL

Ferrytyczne stale nierdzewne zyskują coraz większą popularność w przemyśle. Konstruktorzy i technolodzy przy dużym współudziale księgowych (koszty!) przekonują się do tego rodzaju stali za każdym razem, gdy najpopularniejsze stale nierdzewne austenityczne drożeją. Obecnie znowu, głównie z powodu sporu ukraińsko-rosyjskiego, w grę zaczyna wchodzić nikiel, a wraz z nim – stale nierdzewne, których produkcja oparta jest na tym surowcu.

17

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.

18

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).

19

Analysis of the Content of δ Ferrite in Pulse-Arc Welded Steel 304

Gucwa M., Bęczkowski R., Grzyb A.

Archives of Foundry Engineering

|

2014

|

Vol. 14, iss. 1 spec.

131--134

EN

The paper presents the results of research on the effect of the welding arc type on the content of δ ferrite, in the welded joint of 304 grade stainless steel. Based on the commonly used Schaefler diagram, the content of δ ferrite in the welded joint was estimated, and then these results were verified by comparing them with results obtained on specimens welded by different welding arc types, including the pulse arc. The obtained investigation results indicate some discrepancies between calculations made by analytical methods and the fraction of δ ferrite measured on the prepared specimens.

20

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.