Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ manganu i miedzi na mikrostrukturę i właściwości spiekanych stali zawierających 0,7% węgla

Sułowski Maciej, Dąbrowski Robert, Piecuch Patrycja

Inżynieria Materiałowa

|

2023

|

Vol. 44, nr 4

25--29

PL

Określono wpływ manganu i miedzi na mikrostrukturę i właściwości mechaniczne spiekanych stali zawierających 0,7% węgla. Mieszanki proszków przygotowano w mieszalniku Turbula, a następnie wytworzono z nich wypraski, które prasowano pod ciśnieniem 660 MPa. Spiekanie realizowano w temp. 1120°C przez 60 min w atmosferze o składzie: 95% N2-5% H2. Po spiekaniu połowę spieków zawierających Mn i/lub Cu poddano odpuszczaniu w temp. 200°C przez 60 min. Wykazano, że w mikrostrukturze badanych stali spiekanych dominującymi składnikami były ferryt oraz perlit. W stalach Fe-Mn-C oraz Fe-Mn-Cu-C sporadycznie występował również bainit. Ponadto stale Fe-Mn-Cu-C charakteryzowały się najlepszymi właściwościami wytrzymałościowymi przy najgorszych właściwościach plastycznych.

EN

The influence of manganese and copper on the microstructure and mechanical properties of sintered steels containing 0.7% carbon was determined. The powder mixtures were prepared in the Turbula mixer. Green compacts were pressed under a pressure of 660 MPa. Sintering was carried out at 1120°C for 60 min in an atmosphere containing 95% N2 and 5% H2 . In addition, after sintering, half of the sinters containing Mn and/or Cu were tempered at 200°C for 60 min. It was shown that in the microstructure of investigated sintered steels the main constituents were ferrite and pearlite. In Fe-Mn-C and Fe-Mn-Cu-C steels, bainite was also observed. Moreover, Fe-Mn-Cu-C steels were characterized by the highest strength properties with the lowest plastic properties.

2

Spiekane stale manganowe, manganowo-molibdenowe i manganowo-chromowo-molibdenowe

Lichańska E., Kulecki P., Tenerowicz M., Fiał C., Sułowski M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2016

|

Vol. 83, nr 4

155--161

PL

W artykule przedstawiono analizę wpływu parametrów wytwarzania na strukturę oraz własności spiekanych stali manganowych, manganowo- molibdenowych i manganowo-chromowo-molibdenowych o różnych zawartościach węgla. Prasowanie przeprowadzono w stalowej matrycy pod ciśnieniem 660 MPa, otrzymując kształtki zgodne z normą PN-EN ISO 2740. Spiekanie prowadzono w temperaturach 1120°C i 1250°C, przez 60 minut, z wykorzystaniem technik „sinterhardening” i „sinteraustempering” w atmosferach o różnym składzie chemicznym. Po spiekaniu, część próbek została poddana dodatkowej obróbce cieplnej w p ostaci odpuszczania w temperaturze 200°C, przez 60 minut, w atmosferze powietrza.

EN

The objective of the study was to evaluate the effect of processing parameters on the structure and mechanical properties of Mn, Mn-Mo and Mn-Cr-Mo-alloyed PM steels with different carbon concentration. Green compacts were single pressed in steel die at 660 MPa according to PN-EN ISO 2740 standard. Sintering was carried out at 1120°C and 1250°C for 60 minutes using the sinterhardening and sinteraustempering methods. During sintering different atmosphere was used. After sintering, some of specimens were tempered at 200°C for 60 minutes in air atmosphere.

3

The Phase Transformations in Hypoeutectoid Steels Mn-Cr-Ni

Rożniata E., Dziurka R.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 1

497--502

EN

The results of a microstructure and hardness investigations of the hypoeutectoid steels Mn-Cr-Ni, imitating by its chemical composition toughening steels, are presented in the paper. The analysis of the kinetics of phase transformations of undercooled austenite of steels containing different amounts of alloying elements in their chemical composition, constitutes the aim of investigations. Metallographic examinations were carried out on a Axiovert 200 MAT light microscope. Sections were etched with a 3% HNO3 solution in C2H5OH. Dilatometric tests were performed using L78 R.I.T.A dilatometer. Using dilatometer the changes of elongation (Δl) of the samples with dimensions Ø 3×10 mm as a function of temperature (T) were registered. Obtained heating curves were used to precisely determine the critical temperatures (critical points) for the tested steels, while the differentiation of obtained cooling curves allowed to precisely define the temperatures of the beginning and the end of particular transition to draw CCT diagrams. Four CCT diagrams worked out for the tested hypoeutectoid steels (for quenching of steel) are - in the majority of steels - separated by the undercooled austenitic range and are of the letter „C” shape. However, for steels with Mn and Ni the separation of diffusive transformations from the bainitic transformation by the stable austenitic range is not observed. Hardenability of four investigated hypoeutectoid steels is similar, but still not high. To obtain martensite in the microstructure of these steels, it is necessary to apply the cooling rate higher than 25°C/s. The exception constitutes the Mn - Ni steel, in which only cooling with the rate higher than 50°C/s allows to achieve the martensitic microstructure and to avoid diffusive transformations (pearlitic and ferritic).

PL

W artykule zamieszczono wyniki badań mikrostruktury, twardości stali podeutektoidalnych Mn-Cr-Ni imitujących składem chemicznym stale do ulepszania cieplnego. Celem badań jest analiza kinetyki przemian fazowych przechłodzonego austenitu stali różniących się zawartością pierwiastków stopowych w składzie chemicznym. Badania metalograficzne wykonano na mikroskopie świetlnym Axiovert 200 MAT. Zgłady wytrawiono 3% nitalem (3% roztwór HNO3 w C2H5OH. ). Badania dylatometryczne wykonano przy użyciu dylatometru L78 R.I.T.A. Za pomocą dylatometru rejestrowano zmiany wydłużenia (Δl) próbek o wymiarach Ø 3×10 mm w funkcji temperatury (T). Otrzymane krzywe nagrzewania posłużyły do precyzyjnego wyznaczenia temperatur krytycznych (punktów przełomowych) dla badanych stali. Z kolei, otrzymane krzywe chłodzenia różniczkowano, co pozwoliło precyzyjnie określić temperatury początków i końców poszczególnych przemian dla wykonania wykresów CTPc. Opracowane cztery wykresy CTPc dla badanych stali podeutektoidalnych (do ulepszania cieplnego) są w większości rozdzielone zakresem trwałości przechłodzonego i mają kształt litery „C”. Jednak dla stali z Mn i Ni nie obserwuje się rozdzielenia przemian dyfuzyjnych od przemiany bainitycznej zakresem stabilnego austenitu. Hartowność czterech badanych stali podeutektoidalnych jest zbliżona do siebie, ale nadal niewielka. Dla uzyskania samego martenzytu w mikrostrukturze badanych stali, niezbędne jest zastosowanie szybkości chłodzenia większej niż 25°C/s. Wyjątek stanowi stal Mn-Ni, gdzie jej hartowność jest znikoma, ponieważ dopiero chłodzenie z szybkością większą niż 50°C/s pozwoli uzyskać mikrostrukturę martenzytyczną i uniknąć przemian dyfuzyjnych (perlitycznej i ferrytycznej).

4

Effect of Phenomena Accompanying Wear in Dry Corundum Abrasive on the Properties and Microstructure of Austempered Ductile Iron with Different Chemical Composition

Myszka D., Wieczorek A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 1

483--490

EN

The research described in this article is a fragment in the series of published works trying to determine the applicability of new materials for parts of the mining machinery. Tests were performed on two groups of austempered ductile iron - one of which contained 1.5% Ni and 0.5% Mo, while the other contained 1.9% Ni and 0.9% Cu. Each group has been heat treated according to the three different heat treatment variants and then the material was subjected to detailed testing of mechanical properties and abrasion wear resistance, measuring also hardness and magnetic properties, and conducting microstructural examinations. The results indicated that each of the tested materials was senstive to the surface hardening effect, which resulted in high wear resistance. It has been found that high temperature of austempering, i.e. 370°C, favours high wear resistance of ductile iron containing nickel and molybdenum. Low temperature of austempering, i.e. 270°C, develops high wear resistance in ductile iron containing nickel and copper. Both these materials offer completely different mechanical properties and as such can be used for different and specific applications.

PL

Badania przestawione w artykule wpisują się w cykl publikacji określających przydatność nowych materiałów na elementy maszyn górniczych. Testy przeprowadzono dla dwóch grup żeliwa sferoidalnego ausferrytycznego - jedna z nich zawierała 1,5%Ni i 0,5%Mo, druga natomiast 1,9%Ni i 0,9%Cu. Każdą grupę obrobiono cieplnie w trzech różnych wariantach i materiał taki poddano badaniom: własności mechanicznych, odporności na zużycie ścierne, pomiarom twardości i magnetycznym oraz ocenie mikrostruktury. Wyniki wskazują, że każdy z analizowanych materiałów umacnia się powierzchniowo, co powoduje wysoką odporność na zużycie. Stwierdzono, że wysoka temperatura hartowania izotermicznego tj. 370°C, sprzyja wysokiej odporności na zużycie żeliwa zawierającego nikiel i molibden. Niska temperatura hartowania izotermicznego tj. 270°C, sprzyja natomiast wysokiej odporności na zużycie żeliwa zawierającego nikiel i miedź. Oba te materiały charakteryzują się diametralnie różnymi własnościami mechanicznymi stąd też możliwość ich wykorzystania do odmiennych, specyficznych zastosowań.

5

Wpływ parametrów wytwarzania na własności mechaniczne i mikrostrukturę spiekanych stali konstrukcyjnych zawierających Cr I Mo

Kulecki P., Sułowski M., Radziszewska A.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2014

|

R. 59, nr 5

240--250

PL

Celem pracy była ocena wpływu parametrów wytwarzania na mikrostrukturę oraz własności mechaniczne spiekanych stali konstrukcyjnych. Badania przeprowadzono na stalach spiekanych, wykonanych na bazie komercyjnych, stopowych proszków żelaza Höganäs: Astaloy CrA (1,8 % Cr, 98,2 % Fe), Astaloy CrL (1,5 % Cr, 0,2 % Mo, 98,25 % Fe), Astaloy CrM (3 % Cr, 0,5 % Mo, 96,5 % Fe) z dodatkiem proszku grafitu C-UF. Zawartość węgla w mieszance proszków wynosiła 0,4 i 0,8 %. Mieszanki proszków prasowano jednostronnie w matrycy pod ciśnieniem 660 MPa, otrzymując kształtki zgodne z PN-EN ISO 2740. Sprasowane kształtki poddano spiekaniu w temperaturze 1120 i 1250 °C w czasie 60 min. Atmosferę spiekania stanowiła mieszanina wodoru i azotu w ilości 5 % H2 – 95 % N2. Po spiekaniu kształtki były odpuszczane w temperaturze 200 °C p rzez o kres 6 0 m in. Przeprowadzone badania własności mechanicznych wykazały, że stale, wykonane na bazie proszku stopowego Astaloy CrA, mogą stanowić alternatywę dla spieków wykonanych na bazie proszku stopowego Astaloy CrL, a ponadto spieki wytworzone w wyższej temperaturze wykazywały lepsze własności mechaniczne.

EN

The object of the study was to evaluate the effect of production parameters on the microstructure and mechanical properties of Cr and Cr-Mo PM steels. The measurements were performed on sintered steels made from commercial Höganäs prealloyed powders: Astaloy CrA, Astaloy CrL and Astaloy CrM with carbon, which was added in the form of graphite powder grade C-UF. Following the mixing in Turbula mixer for 30 minutes, green compacts were single pressed at 660 MPa according to PN-EN ISO 2740. Sintering was carried out in a laboratory horizontal furnace at 1120 and 1250 °C for 60 minutes, in hydrogen-nitrogen atmosphere consists of 5 % of hydrogen. After sintering, the sintered samples were tempered at 200 °C for 60 minutes in air. Following the mechanical tests it can be assumed that steel based on Astaloy CrA pre-alloyed powder could be an alternative material for steels based on Astaloy CrL powder and also steels made in higher temperature revealed better mechanical properties.

6

Sprawdzalność cieplna spawania stali austenitycznej chromowo-niklowej metodą GTAW

Opiekun Z., Dec A.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2012

|

z. 84[284], nr 2

49--58

EN

The article presents the influence of GTAW welding austenitic chromium - nickel AISI 316L steel on the thermal efficiency of argon and helium arc. The study used welding current, constant electric arc length lι = 3 mm, variable-speed curve moved from 200 to 800 mm / min and changing the current value of 50A to 250A. It was found that the thermal efficiency of the helium ŋc(He), arc is greater than the thermal efficiency of an argon arc ŋc(Ar),, and the coefficients of thermal efficiency of the process strongly depend on the welding parameters.

7

Significant alloy elements in welded steel structures of car body

Węgrzyn R., Wieszała R.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2012

|

Vol. 57, iss. 1

45-52

EN

Structure, safety and exploitation conditions of welding steel in car body depend on many factors. The main role of that conditions is connected with car body material, welding technology, state of stress and temperature. Because of that, a good selection of steel and welding method is very important for proper steel structure. Low alloy steel is used for car body structure, very often with small amount of carbon and the amount of alloy elements such as Ni, Mn, Mo, Cr and V in car body and welded joints. Depending on the kind of steel which is used, a proper welding method and adequate filler materials should be applied. The present paper describes the influence of Mn, Ni, Mo, Cr, V in WMD (Weld Metal Deposit) on the behaviour of steel structure especially for low temperature service.

PL

Struktura, bezpieczeństwo i warunki spawania stali karoserii samochodowych są zależne od wielu czynników. Główną rolę odgrywają warunki związane z materiałem, metodą spawania, stanem naprężenia oraz temperaturą. Jednakże za najistotniejszy czynnik uważany jest odpowiedni dobór metody spawania. Do konstrukcji karoserii używana jest stal niskostopowa, bardzo często z małą ilością węgla i pierwiastków stopowych, takich jak Ni, Mn, Mo, ??Cr i V. W zależności od rodzaju stali należy użyć właściwej metody spawania oraz odpowiednich materiałów dodatkowych. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań wpływu Mn, Ni, Mo, Cr, V w stopiwie (WMD) na zachowanie konstrukcji stalowej szczególnie podczas niskich temperatur pracy.

8

New welding technologies for car body frame welding

Węgrzyn T., Piwnik J., Burdzik R., Wojnar G., Hadryś D.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2012

|

Vol. 58, nr 2

245--249

EN

Purpose: of that paper was analysing main welding process for car body welding. The main reason of it was investigate possibilities of getting varied amount of acicular ferrite (AF) in WMD (weld metal deposit). High amount of acicular ferrite influences positively impact toughness of weld. For optimal amount of AF it is necessary to have optimal chemical composition in WMD. Important role plays especially Ni. There were also tested new welding technology: welding with micro-jet cooling. Design/methodology/approach: During research with varied micro-jet parameters the chemical analysis, micrograph tests and Charpy V impact test of the metal weld deposit on pendulum machine were carried out. The Charpy V impact test was prepared according to standard ISO EN 148-1 Metallic materials - Charpy pendulum impact test - Part 1: Test method. Samples for impact testing were prepared according to standard ASTM A370. Findings: Varied amount of acicular ferrite in weld metal deposit (in range 55-75%) in terms of micro-jet cooling parameters (numbers of jet, gas pressure). This high amount of acicular ferrite is unheard in weld metal deposit in another way or other methods of welding like MAG or TIG. Research limitations/implications: That research was made for MIG method (according to PN-EN ISO 4063:2009) only. Another method of welding in this article was not tested. Other methods (for eg. MAG, TIG) have not been tested, but it is suspected that similar phenomena are taking place. Originality/value: In this research new method of cooling weld joint during welding was used. At the present time use of micro-jet cooling while MIG is in the testing phase and requires an accurate diagnosis.This method is very promising and capable of industrial application, mainly due to the significant improvement of weld quality and reduces costs.

9

The effect of B and C addition on structure and properties of sintered Mn-Cr-Mo steels

Szewczyk-Nykiel A., Nykiel M.

Archives of Foundry Engineering

|

2010

|

Vol. 10, iss. 3 spec.

241--244

EN

The effect of boron and/or carbon additions on the microstructure and properties of sintered manganese steels was investigated. These steels were produced based on following powders: pre-alloyed Astaloy CrL and ferromanganese. Sintering was carried out at 1150oC and 1250oC in hydrogen atmosphere. The density, hardness and microstructure were investigated. The main objective of this work was to find correlation between sintering temperature and chemical composition of steel and theirs properties. It was shown that both alloying elements and sintering temperature influence the microstructure and properties of sintered manganese steels. When boron or graphite was added, density and also hardness of the Fe-Mn-Cr-Mo steels were increased. Significant change in hardness were related to changes in the microstructure. Boron has a beneficial effect on the densification process, due to faster and more efficient sintering kinetics. In general, it can be observed that by sintering at higher temperature the microstructure and properties were improved.

10

Wpływ temperatury i czasu spiekania na strukturę i własności mechaniczne spiekanych konstrukcyjnych stali manganowych wykonanych na bazie proszków Astaloy CrL i Astaloy CrM

Sułowski M.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2008

|

R. 53, nr 2

103-113

PL

W prezentowanym artykule główny nacisk położono na określenie wpływu temperatury i czasu spiekania na własności mechaniczne i strukturę spiekanych konstrukcyjnych stali manganowo-chromowo-molibdenowych, wykonanych na bazie proszków stopowych Astaloy CrL i Astaloy CrM. Przeprowadzone badania polegały na określeniu własności fizycznych oraz mechanicznych konstrukcyjnych spieków Fe-Mn-Cr-Mo-C zawierających 3 % mas. manganu oraz 0,3 % mas. węgla. Zakres zrealizowanych prac obejmował przygotowanie mieszanek proszków, wykonanie metodą prasowania w sztywnej matrycy kształtek przeznaczonych do badań wytrzymałościowych, oznaczenie gęstości wyprasek, spiekanie, wyznaczanie gęstości spieków oraz badania własności wytrzymałościowych. W celu określenia wpływu temperatury i czasu spiekania na strukturę i własności mechaniczne spiekanych stali manganowo-chromowo-molibdenowych, spiekanie izotermiczne prowadzone było w temperaturze 1120 i 1250 stopni Celsjusza w czasie 15, 30, 60, 90 i 180 minut. Jak wynika z przeprowadzonych badań, własności spieków są zależne od czasu spiekania. Niska temperatura spiekania i krótki czas spiekania (15 minut) nie są wystarczające do uzyskania przez spieczone kształtki zadowalających własności mechanicznych. Wydłużenie czasu spiekania do 60 minut przyczynia się do około 30 % wzrostu własności spiekanych stali. Zastosowanie najdłuższego czasu spiekania, choć niekorzystne ze względów ekonomicznych, zdecydowanie poprawia własności spieków. Zwiększenie temperatury spiekania korzystnie wpływa na własności spieczonych kształtek - stale po spiekaniu w czasie 15 minut charakteryzują się dwukrotnie wyższymi własnościami w porównaniu do spieków wytwarzanych w temperaturze 1120 stopni Celsjusza i spiekanych w czasie 180 minut. Dalsze wydłużanie czasu spiekania przyczynia się do dalszej poprawy własności wytrzymałościowych i plastycznych.

EN

The present work was focused on the effect of sintering temperature and sintering time on the structure and mechanical properties of structural PM steels based on pre-alloyed Astaloy CrL and Astaloy CrM powders. Following pressing in rigid dies, sintering was carried out at 1120 and 1250 degrees of Celsius in atmosphere of pure nitrogen with a dew point below - 60 degrees of Celsius. The main object of this work was to define the effect of different sintering time - 15, 30, 60, 90 and 180 minutes - on the structure and mechanical properties of PM Fe-Mn-Cr-Mo-C steels. The results indicate that properties of investigated steels depend on sintering time and sintering temperature. Low sintering temperature (1120 degrees of Celsius) and short sintering time (15 minutes) not allow to achieve satisfactory mechanical properties of steels. Increasing the sintering time up to 60 minutes increases mechanical properties about 30 %. The results indicate also, that using the longest sintering time, although economically unfavourably, definitively increase mechanical properties of structural PM Mn-Cr-Mo steels. The results show that increasing sintering temperature increase mechanical properties approximately by factor up to 2 and the differences in mechanical properties of steels sintered at different time become smaller. It means that it is possible to get similar, high mechanical properties of PM Mn-Cr-Mo steels with shortening the sintering time.

11

Ocena współczynników rozszerzalności liniowej oraz temperatur krytycznych stopów modelowych stali konstrukcyjnych i narzędziowych z manganem, krzemem i chromem

Dąbrowski R., Pacyna J.

Inżynieria Materiałowa

|

2008

|

Vol. 29, nr 5

473-477

PL

W artykule wyznaczono współczynniki rozszerzalności liniowej stali konstrukcyjnych i narzędziowych o zróżnicowanej zawartości manganu, krzemu i chromu. Badania wykonano metodą dylatometryczną na stopach modelowych charakteryzujących się zmiennym stężeniem manganu, krzemu lub chromu oraz stałym stężeniem węgla i pozostałych pierwiastków stopowych (tab. 1-3). Współczynniki rozszerzalności liniowej wyznaczano w stanie po wyżarzaniu zmiękczającym na sferoidyt stopów, wcześniej zahartowanych z zakresu jednorodnego austenitu (tab. 4, rys. 2). W artykule wyznaczono także temperatury krytyczne przemian fazowych zachodzących przy nagrzewaniu (Ac1p , Ac1k, Ac3, Accm) i chłodzeniu (Ar1p, Ar3, Ar1k, Arcm) (tab. 5) ww. stopów. Uzyskane wyniki badań mają duże znaczenie poznawcze oraz będą mogły być uwzględnione przy projektowaniu składów chemicznych nowych stali narażonych na przykład na zmęczenie cieplne.

EN

In this paper the evaluation of linear expansion of a structural and tool steels containing manganese, silicon and chromium is presented. Inves-tigations were carried out on model alloys characterized by variable con-tents of manganese, silicon or chromium and fixed content of carbon and other alloying elements (Tab. 1-3). The coefficient of linear expansion was measured for the spheroidized alloys previously ąuenched from the austenitizing temperaturę (Tab. 4, Fig. 2). The critical temperatures of the steel's phase transformations taking place during heating (Ac1s, Ac1f, Ac3, Accm) and cooling (Ar1s, Ar1f, Ar3, Arcm) was also analyzed (Tab. 5). Obtained results are of very cognitive significance and they can be used during designing of the chemical compositions of new steels exposed to thermal fatigue damage.

12

Wpływ parametrów wytwarzania na własności i strukturę spiekanych konstrukcyjnych stali manganowych z dodatkiem chromu i molibdenu. Część 1: własności mechaniczne

Zawisza G., Sułowski M.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2007

|

R. 52, nr 4

206-214

PL

W artykule główny nacisk położono na określenie wpływu parametrów wytwarzania, a w szczególności składu chemicznego mieszanki proszków, temperatury spiekania, szybkości chłodzenia oraz dodatkowej obróbki cieplnej na własności mechaniczne spiekanych konstrukcyjnych stali manganowo-chromowo-molibdenowych, wykonanych na bazie proszku Astaloy CrL i Astaloy CrM. Przeprowadzone badania polegały na określeniu własności fizycznych oraz mechanicznych konstrukcyjnych spieków Fe-Mn-Cr-Mo-C zawierających 3 % mas. manganu oraz 0,3 % mas. węgla. Zakres zrealizowanych prac obejmował przygotowanie mieszanek proszków, wykonanie metodą prasowania w sztywnej matrycy, wyprasek przeznaczonych do badań wytrzymałościowych, oznaczenie gęstości wyprasek, spiekanie, wyznaczanie gęstości spieków oraz badania własności wytrzymałościowych. Z uwagi na wiele zmiennych parametrów wytwarzania, podjęto dodatkową próbę wyznaczenia związków pomiędzy temperaturą spiekania i składem chemicznym atmosfery spiekania a własnościami mechanicznymi spieków Fe-Mn-Cr-Mo-C steels.

EN

The present work was focused on the effect of processing variables on the mechanical properties of structural PM steels based on pre-alloyed Astaloy CrL and Astaloy CrM powders. Following pressing in rigid dies, sintering was carried out at 1120 °C and 1250 °C in atmosphere of hydrogen/nitrogen mixture with a dew point below –60 °C. The main object of this work was to define the effect of chemical composition, sintering temperature, cooling rate and post-sintering heat treatment on the mechanical properties of PM Fe-Mn-Cr-Mo-C steels. Because of lots of processing variables, the authors tried also to find the relationship between sintering temperature and chemical composition of sintering atmosphere and mechanical properties of sintered Fe-Mn-Cr-Mo-C steels.

13

Wpływ parametrów wytwarzania na własności i strukturę spiekanych konstrukcyjnych stali manganowych z dodatkiem chromu i molibdenu. Część 2: mikrostruktura

Sułowski M.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2007

|

R. 52, nr 8

503-511

PL

W artykule główny nacisk położono na określenie wpływu parametrów wytwarzania, a w szczególności składu chemicznego mieszanki proszków, temperatury spiekania, szybkości chłodzenia oraz dodatkowej obróbki cieplnej na strukturę konstrukcyjnych, spiekanych stali manganowo-chromowo-molibdenowych, wykonanych na bazie proszku Astaloy CrL i Astaloy CrM, zawierających 3 % mas, manganu oraz 0,3 % mas. węgla. Zakres zrealizowanych prac obejmował przygotowanie mieszanek proszków, wykonanie wyprasek, spiekanie oraz badania metalograficzne struktury spieków. Z uwagi na wiele zmiennych parametrów wytwarzania, podjęto dodatkową próbę wyznaczenia związków pomiędzy temperaturą spiekania i składem chemicznym atmosfery spiekania a strukturą spieków Fe-Mn-Cr-Mo-C.

EN

The present work was focused on the effect of processing variables on the structure of structurał PM steels based on prealloyed Astaloy CrL and Astaloy CrMpowders with addition of 3wt.-% Mn and 0.3 wt.-% C. Following pressing in rigid die, sintering was carried out at 1120 °C and 1250 °C in atmosphere of hydrogen/nitrogen mixture with a dew point below -60 °C. The main object of this work was to define the effect of chemical composition, sintering temperature, cooling rate and post-sintering heat treatment on the structure of PM Fe-Mn-Cr-Mo-C steels. Because of lots of processing variables, the authors also tried to find the relationship between sintering temperature and chemical composition of sintering atmosphere and the structure of sintered Fe-Mn-Cr-Mo-C steels.

14

Wpływ wybranych pierwiastków stopowych na kształtowanie się rozkładu twardości w warstwie azotowanej

Budzynowski T., Chałko L. L.

Logistyka

|

2007

|

nr 3

CD-CD

PL

W pracy przedstawiono analizę wpływu wybranych azotkotwórczych pierwiastków stopowych na kształtowanie się rozkładu twardości w warstwie azotowanej. Jako obiekt badań wybrano stale o bardzo szeroko zróżnicowanym składzie chemicznym, które po ulepszaniu cieplnym poddano azotowaniu gazowemu. Azotowanie prowadzono w atmosferze zdysocjowanego amoniaku.

15

Wpływ zawartości węgla na strukturę i własności mechaniczne spiekanych stali konstrukcyjnych na bazie proszku Astaloy CrL i CrM

Klamka P., Sułowski M.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2006

|

R. 51, nr 12

754-766

PL

W niniejszym artykule podjęto próbę odpowiedzi na pytanie, jak zmienia się struktura i własności mechaniczne spiekanych stali konstrukcyjnych manganowo-chromowo-molibdenowych, wykonanych na bazie proszku Astaloy CrL i Astaloy CrM, w zależności od zawartości węgla. Przeprowadzone badania polegały na określeniu własności fizycznych oraz mechanicznych spieków Fe-Mn-Cr-Mo-C, a ich uzupełnieniem były badania metalograficzne. Własności fizyczne i mechaniczne określono badając stale o następujących składach chemicznych: Fe-3%Mn-1,5%Cr-0,25%Mo-0,3%C, Fe-3%Mn-1,5%Cr-0,25%Mo-0,8%C, Fe-3%Mn-3%Cr-0,5%Mo-0,3%C, Fe-3%Mn-3%Cr-0,5%Mo-0,8%C. Zakres zrealizowanych prac obejmował: przygotowanie mieszanek proszków, wykonanie metodą prasowania w sztywnej matrycy wyprasek przeznaczonych do badań wytrzymałościowych, oznaczenie gęstości wyprasek, spiekanie, oznaczanie gęstości spieków, badania własności wytrzymałościowych, badania metalograficzne struktury spieków. W prowadzonych badaniach główny nacisk położono na określenie wpływu zawartości węgla na strukturę i własności wytrzymałościowe spiekanych konstrukcyjnych stali manganowo- -chromowo-molibdenowych. Z uwagi na wiele zmiennych parametrów wytwarzania, dodatkowo podjęto próbę wyznaczenia związków pomiędzy temperaturą spiekania i składem chemicznym atmosfery spiekania a własnościami mechanicznymi spieków Fe-Mn-Cr-Mo-C.

EN

The present work was focused on the effect of carbon content in PM steels based on pre-alloyed Astaloy CrL and Astaloy CrM powders. Following physical and mechanical researches, which were carried out on four different chemical compositions of PM steels (Fe-3%Mn-1.5%Cr-0.25%Mo-0.3%C, Fe-3%Mn-1.5%Cr-0.25%Mo-0.8%C, Fe-3%Mn-3%Cr-0.5%Mo-0.3%C and Fe-3%Mn-3%Cr-0.5%Mo-0.8%C), light optical microscopy was employed. Sintering was carried out at 1120 Celsius degrees and 1200 Celsius degrees in hydrogen and nitrogen atmospheres with a dew point below –60 Celsius degrees. The main object of this work was to define the effect of carbon concentration on the structure and mechanical properties of PM Fe-Mn-Cr-Mo-C steels. Because of lots of processing variables, the authors tried also to find the relationship between sintering temperature and chemical composition of sintering atmosphere and mechanical properties of sintered Fe-Mn-Cr-Mo-C steels.

16

Wpływ temperatury spiekania i składu chemicznego atmosfery na strukturę i własności mechaniczne spiekanych stali konstrukcyjnych na bazie proszku Astaloy CrL i CrM

Igras Ł., Sułowski M.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2006

|

R. 51, nr 11

686-694

PL

Niniejsza praca jest kontynuacją dalszych badań rozpoczętych w 2004 roku, której celem było wyznaczenie warunków wytwarzania spiekanych stali konstrukcyjnych z dodatkiem manganu, chromu i molibdenu przy zastosowaniu taniej i bezpiecznej atmosfery spiekania. Zawartość węgla w tych stalach wynosiła 0,3 % mas. oraz 0,6 % mas. Główną uwagę podczas badań zwrócono na temperaturę oraz skład chemiczny atmosfer używanych podczas procesu spiekania.

EN

This work is the continuation of previous investigations, which being started in 2004. The aim of the present work was to find out the best processing variables for production of structural Mn-Cr-Mo PM steels in different than hydrogen atmosphere. Carbon content in the investigated steels was 0.3 wt.-% and 0.6 wt.-%. This study was focused on sintering temperature and chemical composition of sintering atmosphere, which had been used during the sintering process.

17

Wpływ wanadu na własności mechaniczne stali o silnym tle innych pierwiastków stopowych

Dąbrowski R., Pacyna J.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

Vol. 27, nr 4

812-816

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących ilościowego wpływu wanadu na własności mechaniczne stali o tzw. silnym tle innych pierwiastków stopowych. Badania wykonano na trzech stopach modelowych o specjalnie zaprojektowanym składzie chemicznym zawierającym zmienne stężenie wanadu od 0,12 do 0,76 % oraz zbliżone stężenie węgla w granicach 0,31-0,37% i pierwiastków stopowych ustalone na poziomie ok. 2 % Mn, 1,6 % Cr i 0,4 % Mo (tab. 1). Badania obejmowały ocenę zmian twardości z temperaturą odpuszczania stopów uprzednio austenityzowanych w temperaturach Ac3 (rys. 1) oraz takich temperaturach, w których całość węglików i węglikoazot-ków typu MC ulegała rozpuszczeniu w austenicie (rys. 2). W pracy określono także zmiany odporności na pękanie stopów z temperaturą odpuszczania metodą liniowo-sprężystej mechaniki pękania (przez pomiar współczynnika intensywności naprężeń KIc) oraz w próbie udarności (rys. 3 i 7). Wykazano, że wszystkie stopy zahartowane od temperatur Ac3 charakteryzuje mała skłonność do mięknięcia z temperaturą odpuszczania. Po ich zahartowaniu od temperatur, w których całość węglików i węglikoazotków typu MC ulegała rozpuszczeniu w austenicie występuje podczas odpuszczania efekt twardości wtórnej związany z niezależnym zarodkowaniem węglików typu MC. Ponadto stwierdzono, że wanad rozpuszczony w austenicie badanych stopów w zakresie 0,12-0,76 % ma zdecydowanie niekorzystny wpływ na ich odporność na pękanie, zwłaszcza w zakresie temperatur odpuszczania odpowiadających maksimum twardości wtórnej. Potwierdziły to dokonane w pracy obserwacje zmian charakteru przełomów z temperaturą odpuszczania próbek użytych do wyznaczenia współczynnika intensywności naprężeń KJc (rys. 4-6). Dlatego też z uwagi na odporność na pękanie wanad dodawany do stali powinno się raczej wykorzystywać do hamowania rozrostu ziarna austenitu za pomocą nierozpuszczonych węglików typu MC, a przy większych ilościach również silnie zwiększających odporność na ścieranie. Wprowadzony do roztworu powinien tylko wspomagać efekt twardości wtórnej, który mogą wywołać również inne pierwiastki stopowe, np. molibden lub wolfram. Wyniki badań uzyskane w niniejszej pracy z pewnością uzupełnią istniejące już programy komputerowe oraz bazy danych dotyczące ilościowego wpływu pierwiastków stopowych na własności stali.

EN

In this paper the effect of vanadium content on the mechanical properties of steels containing strong background of other alloying elements was described. Investigations were carried out on the three especially designed steels with different vanadium content (varied from 0.12 to 0.76 %) and similar carbon content (0.31-0.37 %). The content of the main alloying elements, such as: manganese, chromium and molybdenum was 2 %, 1.6 % and 0.4 %, respectively (Tab. 1). Hardness was measured as a function of a tempering temperature of the samples prior austenitized at the Ac3 temperature (Fig. 1) or at temperature of MC type carbides and nitrocarbides dissolution in austenite (Fig. 2). The effect of tempering temperature on the steels' toughness was also examined by linear elastic fracture mechanics (KIc test) and impact toughness (Fig. 3,7). The hardness of each alloy quenched from the Ac3 temperature show low sensitivity to the tempering temperature. When samples were quenched from the temperature of MC type carbides and nitrocarbides dissolution in austenite, the secondary hardening effect is observed and it is associated with independent nucleation of MC type carbides. Also it was proved that vanadium (0.12-0.76 %) dissolved in the austenite has strong, negative effect on the fracture toughness of the investigated alloys, especially after tempering at the temperature when maximum secondary hardening effect is observed. This negative effect was also confirmed by the changing of the character of fracture surface of the tempered samples used in KIc test (Fig. 4-6). Taking the fracture toughness into account, when vanadium is in a form of undissolved MC type carbides, it should rather be used in a steels as a grain-grown inhibitor or in a higher concentration as the element which strongly improve the resistance to wear. Vanadium dissolved in the austenite should only support the secondary hardening effect, which could be the effect of a presence of other alloying elements, such as molybdenum or tungsten. Obtained results are very useful and surely will complied the present software and d-bases deal with quantitative effect of elements on the steel's properties.

18

Computer simulation of the influence of the alloying elements on secondary hardness of the high-speed steels

Dobrzański L.A., Sitek W., Zacłona J.

Inżynieria Materiałowa

|

2004

|

R. XXV, nr 3

506-509

EN

The paper presents the method of modelling of high-speed steels' (HSS) properties, basing on chemical composition and heat-treatment parameters, employing neural networks. As an example of its application possibility the computer simulation was made of the influence of the particular alloying elements on hardness and obtained results are presented.

PL

W pracy przedstawiono metodę, wykorzystującą sieci neuronowe, modelowania twardości wtórnej stali szybkotnących na podstawie składu chemicznego stali oraz parametrów obróbki cieplnej. Jako przykład możliwości jej zastosowania zaprezentowano wyniki symulacji komputerowej wpływu poszczególnych pierwiastków stopowych na twardość stali.

19

Ocena przydatności osnowy z różnych stopów magnezu w kompozycie umacnianym cząstkami SiC

Braszczyńska K.N., Zyska A., Braszczyński J.

Kompozyty

|

2003

|

R. 3, nr 8

353-358

PL

Kompozyty na osnowie stopów magnezu są przedmiotem dużego zainteresowania z powodu głównie małej gęstości oraz podwyższonych modułów sztywności, wytrzymałości oraz odporności na zużycie cierne. Czynniki wpływające na strukturę i własności kompozytów magnezowych przedstawiono schematycznie na rysunku 1. Dokonano analizy mikrostruktur kompozytów wytworzonych na osnowie różnych stopów magnezu umacnianych cząstkami węglika krzemu. Na osnowę kompozytów użyto czystego magnezu oraz stopów zawierających: (i) 9% Al (0,8% Mn), (ii) 6% Zn (1% Zr) i (iii) 3% pierwiastków ziem rzadkich (RE). Próbki kompozytowe zawierające około 20% wag. heksagonalnych cząstek SiC typu 6H i maksymalnych wymiarach 32 mikrometra otrzymano metodą odlewania grawitacyjnego mechanicznie mieszanej suspensji. Wszystkie kompozyty charakteryzowały się dobrą zwilżalnością cząstek SiC przez ciekłą osnowę oraz równomiernym rozmieszczeniem fazy umacniającej w osnowie (rys. 2). Ujawniono obecność w osnowie kompozytów międzymetalicznej fazy Mg2Si jako składnika eutektyki Mg+Mg2Si (rys. 3). Składnik ten powstaje jako produkt reakcji pomiędzy magnezem a filmem SiO2 pokrywającym cząstki SiC z procesu ich naturalnego utleniania. Badania przy zastosowaniu elektronowej mikroskopii transmisyjnej wykazały, że granice rozdziału SiCp/Mg były czyste, pozbawione wydzieleń (rys. 4). Kompozyty wytworzone na osnowie stopów Mg-9%Al (oraz około 0,8% Mn) i Mg-6%Zn (około 1% Zr) charakteryzowały się również takim samym typem powierzchni rozdziału miedzy komponentami (rys. 5). Nie zostały również wykryte żadne reakcje pomiędzy komponentami w tych materiałach. W przypadku kompozytów otrzymanych na osnowie stopu Mg-3%RE obserwowano natomiast utworzenie grubych warstw reakcyjnych na granicy pomiędzy cząstkami SiC a osnową (rys. 6). Analizy TEM pozwoliły określić obecność wydzieleń RE3Si2 na granicy rozdziału pomiędzy komponentami, jak również w osnowie o charakterystycznej iglastej morfologii (rys. 7). Całość pierwiastków ziem rzadkich uległa reakcji z cząstkami SiC, tworząc wydzielenia RE3Si2 i powodując destrukcję fazy umacniającej. Wpływ poszczególnych pierwiastków stopowych na rodzaj połączenia komponentów przedstawiono schematycznie na rysunku 8.

EN

Magnesium matrix composites have attracted considerable interest mainly due to their low density and increased specific modulus, stiffness, strength and wear resistance. Factors affecting the structure and properties of magnesium matrix composites reinforced with ceramic particles are schematically presented in Figure 1. In this work microstructural analyses of composites produced on the base of different magnesium alloys reinforced with silicon carbide particles are presented. Pure magnesium and magnesium alloys containing: (i) 9 wt.% Al (0.8 wt.% Mn), (ii) 6 wt.% Zn (and l wt.% Zr) and (iii) 3 wt.% rare earth elements (RE) were used as the matrix. Composite samples containing about 20 wt.% of hexagonal SiC particles of the 6H type and the maximum diameter 32 [micro]m were obtained by gravity casling of the mechanically mixed suspension. All composites were characterised by a very good wetability of SiC particles by molten magnesium and a uniform distribution of the reinforcing phase within the matrix (Fig. 2). The presence of the Mg2Si intermetallic phase as a component of the Mg+Mg2Si divorced eutectic was determined in the composite matrix (Fig. 2). This compound forms as a product of the reaction between the magnesium and the SiO2 film covering the SiC particles from natural process of the oxidising them. The transmission electron microscopy investigations showed that the SiCp/Mg interfaces had an adhesive character of the joint and were free of precipitates and strongly connected (Fig. 3). Composites prepared on the base of the Mg-9 wt.% Al (and also about 0.8 wt.% Mn) and Mg-6 wt.% Zn (about l wt.% Zr) were also characterised by the same type of the interfaces between components (Fig. 5). Any reactions between components in these materials were determined. In the case of composites obtained on the base of Mg-3 wt.% RE the formation of wide reaction layers at the interfaces between the SiC particles and matrix alloy was observed (Fig. 6). TEM analyses allowed the determination of the presence of RE3Si2 precipitates at the interfaces between components and also in the matrix with characteristic needle-like morphology (Fig. 7). All the rare earth elements reacted with SiC particles to created the RE3Si2 precipitates and caused the destruction of the reinforcing phase. Influence of the particular alloying elements on the type of the component interfaces in magnesium matrix composites is presented schematically in Figure 8.

20

Próba parametryzacji rozkładu twardości w warstwie azotowanej.

Budzynowski T., Kocur L.

Inżynieria Materiałowa

|

2002

|

R. XXIII, nr 5

494-497

PL

Celem pracy jest wykorzystanie analizy statystycznej do oceny istotności wpływu pierwiastków stopowych na kształtowanie się rozkładu twardości w warstwie azotowanej. Badania przeprowadzono na 19 gatunkach stali poddanych ulepszaniu cieplnemu przed azotowaniem, o zróżnicowanym składzie chemicznym, zmieniającym się w granicach: C=0,25/0,45 %; Mn=0,25/1,30 %; Si=0,20/1,30 %; Ni=0,00/4,25 %; Cr=0,00/13,5 %; W=0,00/9,25 %; Mo=0,00/2,55 %; V=0,00/0,40 %. Analizę skoncentrowano na ocenie wpływu składu chemicznego stali na kształtowanie się rozkładu twardości w warstwie azotowanej.

EN

Purpose of this work was the use of statistic analysis to estimate the importance of influence of the chemical components on the form of hardness distribution in nitrided layers. The test was with 19 types of alloy steels, whose were toughening before nitriding. The chemical components changed in the limits: C=0,25/0,45 %; Mn=0,25/1,30 %; Si=0,20/1,30%; Ni=0,00/4,25 %; Cr=0,00/13,5 %; W=0,00/9,25 %; Mo=0,00/2,55 %; V=0,00/0,40 %. The analyse was concentrated on the estimation of influence the chemical components of steels on the form of hardness distribution in nitrided layers of characteristic parameters.