Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Hot forming and heat treatment simulation in a steel mill

Redl C., Tian B, Wieser V., Sommitsch C.

Computer Methods in Materials Science

|

2007

|

Vol. 7, No. 1

5-10

EN

Numerical simulation is nowadays becoming a standard tool in industrial processes. This paper provides an insight about the usage of finite element calculations in the development and production process in the steel mill of Böhler Edelstahl GmbH, Kapfenberg, Austria. Simulation methods are used all along the value chain at the mill starting with melting and casting of the steel. Nevertheless this paper focuses on the simulation of hot forming and heat treatment as well as on the simulations done as a service for our customers. The activities of finite element simulation of hot rolling concentrate on one side on the basic principles, for example, widening, strain distributions, grain models etc. On the other side, typical chains of hot rolling have been simulated and the results verified by comparing measured parameters with calculations. As an example the widening of a cold work steel at different temperatures is presented and compared with other steel grades. Considering as example a hot work tool steel of type 1.2343 the production chain from forging over the pre heat treatment at the mill to the application as a tool for aluminium extrusion is surveyed. The forming of the casted and remelted steel block is done on a radial forging machine of the type GFM SX55. The simulation takes into account five passes and delivers strains and temperatures within the work piece. Afterwards the pre heat treatment cycle of the part consisting of heating, quenching in polymer solution and subsequent air cooling is modelled. Simulation services are provided to the customers to optimize the material selection for their specific applications. The aforementioned tool steel is used as liner or die material in the extrusion industry. By a combination of a visco-plastic material model and a damage model it is necessary to predict the lifetime of the tools in use. In order to obtain the residual stresses and phase distribution after nitrogen quenching a heat treatment simulation of the die is performed. Afterwards a simulation of the extrusion process is carried out to get the distribution of effective stress and temperature in the die. The calculated life time as well as the predicted location of the maximum damage agrees well with observations from real extrusion processes.

2

Continuous heating from as-quenched state in a new hot-work steel

Bała P., Pacyna J., Krawczyk J.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2007

|

Vol. 28, nr 9

517-524

EN

Purpose: This work contains a detailed description of the kinetics of phase transformations during tempering of a new hot-work steel. Moreover, the differences in hardness and microstructure of samples of the investigated steel in relationship to the heat treatment were evaluated. Design/methodology/approach: CHT diagram, illustrating the kinetics of phase transformations during continuous heating (tempering) from as-quenched state of investigated steel, was elaborated using a DT 1000 dilatometer of a French company Adamel. In the case of investigations of the microstructural changes, quenched samples were heated with a heating rate of 0.05°C/s to the temperatures of 150, 280 and 650°C. The microstructure of investigated steel were examined using light microscope Axiovert 200 MAT, scanning electron microscope Stereoscan 120 and transmission JEM200CX microscope. The measurements of hardness were performed with the Vickers HPO250 apparatus. Findings: Heating of the investigated steel from the as-quenched state resulted in the occurrence of 4 primary transformations: precipitation of ε carbide, M3C precipitation, transformation of retained austenite and precipitation of alloy carbides of MC and M2C type, nucleating independently. TEM investigations, focused on the determination of a degree of phase transformations during continuous tempering, showed compatibility of the microstructure with the CHT diagram for tested steel. Research limitations/implications: Description of the kinetics of phase transformations during tempering of a new hot working steel. Practical implications: This results may be used to design new technologies of tempering of this steel and new designed hot-work steels. Originality/value: Characterization of kinetics phase transformations during continuous heating from asquenched state in new hot-work steel. Moreover it was shown, that the heating rate from asquenched state has a strong influence on a hardness after tempering.

3

Charakterystyka przeciwzużyciowych powłok PVD przeznaczonych do pracy w podwyższonej temperaturze naniesionych na podłoże ze stali X37CrMoV5-1

Polok M., Adamiak M., Dobrzański L.A.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Mechanika

|

2005

|

Z. 82

127-134

PL

W artykule przedstawiono charakterystykę przeciwzużyciowych powłok PVD TiN i CrN oraz TiN/(Ti, Al)N naniesionych na podloże ze stali narzędziowej do pracy na gorąco typu X37CrMoV5-1. Obserwacje przełomów badanych powłok pozwalaja stwierdzić, że powłoki TiN, TiN/(Ti,Al)N charakteryzują się zwartą, kolumnową strukturą, podczas gdy powłoka CrN charkteryzuje się zwartą budową submikrokrystaliczną. Rentgenowska ilościowa analiza fazowa pozwala stwierdzić uprzywilejowaną orientację krystalograficzną (111) dla powłoki monowarstwowej TiN oraz multiwarstwowej TiN/(Ti, Al)N. Na podstawie przeprowadzonego testu na zarysowanie (scratch testu) stwierdzono, że najlepszą przyczepnością charakteryzuje się powłoka CrN, a najgorszą TiN/(Ti,Al)N.

EN

The paper presents characterization of antiwear PVD coatings TiN, CrN and TiN/(Ti, Al)N types deposited onto X37CrMoV5-1 type hot work tool steel. Mrtallographic examinations of coating fractures show that TiN, TiN/(Ti, Al)N coatingshave compacted, column structure, while CrN coating has compacted submicrocrystalline structure. The X-ray quantitative phase analysis makes it possible to find out the privileged crystallographic orientation (111) for the monolayer TiN coating and for the multilayer TiN/(Ti, Al)N one. Based on carried out scratch test it was found that the highest adhesion among investigated coatings presents CrN coating and the lowest one TiN/(Ti, Al)N coatings.

4

Struktura i własności powłok PVD na azotowanej stali narzędziowej X37CrMoV5-1 do pracy na gorąco

Dobrzański L.A., Polok M., Adamiak M.

Mechanik

|

2005

|

R. 78, nr 4

338-343

PL

Przedstawiono wyniki badań własności mechanicznych i tribologicznych przeciwzużyciowych powłok PVD: TiN, CrN i TiN/(Ti,Al)N nałożonych na podłoże z azotowanej plamowo stali do pracy na gorąco typu X37CrMoV5-1. Przedstawiono również strukturę i rozkład twardości warstwy azotowanej.

EN

Presented are results of the research on mechanical and tribological properties of the PVD applied, hard wearing TiN, CrN i TiN/(Ti,Al)N coatings on nitrogen hardened hot work steel X37CrMoV5-1.

5

Charakterystyka warstwy wierzchniej stali narzędziowej stopowej X40CrMoV5-1 do pracy na gorąco stopowanej przy użyciu lasera diodowego dużej mocy

Bonek M., Dobrzański L.A., Hajduczek E., Klimpel A.

Mechanik

|

2005

|

R. 78, nr 4

344-351

PL

Opisano badania stopowania węglikiem wolframu warstwy wierzchniej stali narzędziowej stopowej do pracy na gorąco X40CrMoV5-1 z zastosowaniem lasera diodowego dużej mocy (HPDL). Określono mechanizm strukturalny powstawania warstwy wierzchniej oraz wpływ parametrów obróbki na strukturę i własności mechaniczne, a w szczególności na jej twardość, odporność na ścieranie oraz chropowatość.

EN

Described is research work on the tungsten carbide alloy case layer applied on hot work high speed X40CrMoV5-1 alloy steel tool surface with use of high power diode laser (HPDL).

6

Własności warstwy wierzchniej stali X40CrMoV5-1 w zależności od warunków przetapiania przy użyciu lasera diodowego dużej mocy

Dobrzański L.A., Bonek M., Klimpel A.

Inżynieria Materiałowa

|

2003

|

R. XXIV, nr 6

445-448

PL

Badania obejmują próby przetapiania warstwy wierzchniej stali do pracy na gorąco X40CrMoV5-1 z zastosowaniem lasera diodowego dużej mocy (HPDL) w atmosferze gazów ochronnych. Określono wpływ parametrów przetapiania oraz sposobu ochrony gazowej, na strukturę i własności warstwy wierzchniej oraz geometrię i kształt przetopienia. Zbadano wpływ warunków technologicznych przetapiania oraz zmiany grubości poszczególnych stref w warstwie wierzchniej. Przedstawiono zależność zmiany mikrotwardości w zależności od stopnia wpływu wiązki laserowej na obrabianą powierzchnię, a w szczególności wzrostu twardości w przetopionej warstwie. Rezultatem wykonywanych badań jest opracowanie wytycznych przetapiania powierzchni stali X40CrMoV5-1 przy użyciu lasera diodowego dużej mocy w celu otrzymania optymalnych własności wytrzymałościowych i użytkowych.

EN

Investigations included remelting experiments on the X40CrMoV5-1 hot-work steel with the high power diode laser. Tests have been made using the high power diode laser (HPDL) in the technological process of remelting. The effect of remelting parameters on structure and properties of its surface layer, as well as on remelting geometry and shape. The influence of the technological conditions and their effect on the mechanical properties of the surface layer, and especially its hardness has been tested. Dependence of the microhardness changes, on the degree of the laser beam influence on the treated surface, and mostly on the hardness increase in the remelted layer is presented. The influence of remelting process parameters on the structure of substrate material is presented. Guidelines for remelting of the X40CrMoV5-1 steel surface using the high power diode laser feature the outcome of the investigation aimed at obtaining its optimum mechanical and working properties.

7

Warstwy azotowane w stalach WLV i WCLV-stabilność mikrostruktury i właściwości.

Szawłowski J., Kamiński L., Skoczylas A.

Inżynieria Materiałowa

|

2002

|

R. XXIII, nr 5

305-310

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości warstw azotowanych na stalach narzędziowych do pracy na gorąco - WLV i WCLV. Badaniu poddano warstwy bezpośrednio po azotowaniu oraz po procesach ich wyżarzania w temperaturach 550-650 stopni. Określono zmiany mikrostruktury warstwy oraz ich właściwości: twardości oraz odporności na ścieranie. Wykazano, że procesy wyżarzania do temperatury 600 stopni Celsjusza nie zmieniają istotnie mikrostruktury warstw. Obserwuje się natomiast podwyższenie odporności na ścieranie. Cykliczne (grzanie-chłodzenie) oddziaływanie podwyższonych temperatur do 600 stopni Celsjusza nie powoduje pękania powierzchniowej warstwy azotowanej.

EN

The paper presents the results of investigations on properties on nitrided layers on hot-work steels WLV and WCL. Layers were investigated immediately after nitriding and annealing in 550 - 650 degrees centigrade temperature range. Changes of layers microstructure as well as their properties, namely hardness and abrasion resistance were determined. It was stated that annealing processes to 600 degrees centigrade do not influence considerably layers microstructure, on the other hand, an increase of abrasion resistance can be noticed. Serial (heating-cooling) influence of increased temperatures to 600 degrees centigrade does not cause cracking of the superficial nitrided layer.

8

Thermal fatigue resistance of the salt quenched AISI H11 hot work tool steel.

Molinari A., Gialanella S., Straffelini G.

Inżynieria Materiałowa

|

1998

|

R. XIX, nr 3

372-379

EN

In the present work the thermal fatigue resistance of a typical hot work tool steel was studied. The material was subjected to salt quenching, by cooling the specimens in two different ways. The first cooling cycle produces a coarser microstructure than the second one, and induces the formation of upper bainite. While the thermal fatigue crack density is the same in the two materials, a clear difference in their propagation was found. The coarser microstructure and the presence of upper bainite tend to reduce the thermal fatigue resistance.