Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analysis of precipitation strengthening process in 2xxx aluminium alloys

Mrówka-Nowotnik G., Sieniawski J., Nowotnik A., Gradzik A.

Inżynieria Materiałowa

|

2016

|

Vol. 37, nr 3

104--108

EN

This paper is showing the results of study devoted to determination of the chemical composition and strengthening process parameters effect on the precipitation sequence of intermetallic phases in the supersaturated 2xxx aluminium alloys. This study was based on a calorimetric study where temperature’s effects were determined when precipitation process occurred during heating with different heating rate of the supersaturated alloys group of 2xxx. Based on the calorimetric curves and estimated values of ln(Q/T2) and 1000/RT an activation energy for precipitation and dissolution of phase components were evaluated.

PL

Największe właściwości wytrzymałościowe stopy aluminium grupy 2xxx uzyskują na drodze odpowiedniego doboru składu chemicznego oraz parametrów obróbki cieplnej. Procesem zapewniającym uzyskanie najlepszych właściwości wytrzymałościowych przy zachowaniu dobrej plastyczności jest umacnianie wydzieleniowe. Pomimo przeprowadzenia bardzo wielu badań zagadnienia wydzielania faz umacniających z przesyconych stopów grupy 2xxx są nadal aktualne. Dlatego celem pracy była analiza wpływu składu chemicznego oraz szybkości nagrzewania na procesy wydzielania umacniających cząstek z przesyconych stopów aluminium 2017 i 2024. W celu określenia energii aktywacji, sekwencji i kinetyki wydzielania faz umacniających wykonano badania kalorymetryczne (DSC) oraz przeprowadzono obserwacje mikrostruktury (TEM).

2

Role of precipitation processes in development of favourable combination of high strength and ductility of advanced bainitic steels

Kuziak R., Kania Z., Krztoń H., Skupień P., Radwański K., Pidvysots`ky V., Mazur A.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2015

|

T. 67, nr 2

8--20

EN

The paper deals with the analysis of the precipitation processes of carbo-nitrides in bainitic steels aimed at their effect on austenite microstructure evolution during thermomechanical processing and precipitation strengthening in bainitic ferrite. The commercial ThermoCalc and Prisma computer programs were used for this purpose. The investigated steels contained 0.1%C, 2%Mn, and varying content of Ti and Nb additions, including: 0.12%Ti, 0.18%Ti, 0.13%Ti + 0.035%Nb. The best effect in terms of austenite grain growth prevention and precipitation strengthening was found for the steel microalloyed with Ti alone in the amount of 0.18%.

PL

Artykuł dotyczy analizy procesów wydzielenia węglikoazotków w stalach bainitycznych wpływających na ewolucję mikrostruktury austenitu podczas obróbki cieplno-mechanicznej i umacniania wydzieleniowego ferrytu bainitycznego. Do realizacji tego celu wykorzystane zostały komercyjne programy komputerowe ThermoCalc i Prisma. Badane stale zawierały 0.1% C, 2% Mn i zmienną zawartość dodatków Ti i Nb, w tym: 0.12% Ti, 0.18% Ti, 0.13% Ti + 0.035% Nb. Najlepszy efekt w zakresie zapobiegania rozrostu ziarna austenitu i umacniania wydzieleniowego zaobserwowano dla stali mikrostopowej z dodatkiem tylko Ti w wysokości 0.18%.

3

Własności połączeń stopu aluminium 7042 wykonanych metodą zgrzewania tarciowego z przemieszaniem materiału

Kopyściański M., Dymek S.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2014

|

Vol. 81, nr 4

197--203

PL

Celem badań była ocena mikrostruktury i własności mechanicznych połączeń stopu 7042 wykonanych metodą zgrzewania tarciowego z mieszaniem materiału zgrzeiny (Friction Stir Welding – FSW). Badania mikrostruktury i własności mechanicznych zostały przeprowadzone na materiale rodzimym oraz na materiale zawierającym zgrzeiny wykonane z różnymi prędkościami obrotowymi narzędzia: 175, 225, 250, 300, 350 i 400 obr/min (pozostałe parametry były stałe). Wszystkie badane zgrzeiny były wolne od niezgodności spawalniczych, lecz wizualnie bez typowego jądra charakterystycznego dla większości zgrzein stopów aluminium wykonanych metodą FSW. Strefa zmieszania zgrzeiny była zbudowana z bardzo małych i równoosiowych ziaren o średniej średnicy kilku mikrometrów. Zaobserwowano różnicę pomiędzy profilami twardości dla małych i dużych prędkości obrotowych narzędzia: profile dla mniejszych prędkości charakteryzowały się tylko jednym minimum, a dla większych – dwoma minimami.

EN

This research program evaluates the mechanical properties of the friction stir welded (FSW) 7042 aluminum alloy extrusions. Friction stir welding, as a non-conventional joining technique, was invented in 1991 in The Welding Institute in Great Britain. The objective of this study was to evaluate the microstructural changes and resulting mechanical properties occurred during friction stir welding of the age-hardenable 7042 aluminum alloy bars. Mechanical testing was performed on the baseline material and on friction stir welded panels produced at different rotational speeds: 175, 225, 250, 300 and 400 RPM (all other weld parameters were held constant). The FSW joints of all tested samples were free from welding defects and exhibited macroscopically uniform structure, i.e. without a characteristic nugget encountered in other friction stir welded aluminum alloys. The center of the weld was composed of very small and equiaxed grains with an average diameter of several micrometers. There was a striking difference between hardness profiles for lower and higher rotation speeds: profiles for lower speeds exhibited singular minima while for larger speeds two minima were observed.

4

Magnez – kierunki kształtowania własności mechanicznych

Dziadoń A., Mola R.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2013

|

T. 24, nr 4

253--277

PL

Praca przedstawia w formie przeglądowej aktualny stan rozwoju technologii stopów magnezu. Zainteresowanie stopami magnezu ciągle rośnie, głównie z tego względu, że posiadają one dobrą wytrzymałość w połączeniu z niską gęstością. Artykuł zawiera charakterystykę podstawowych stopów magnezu i przegląd głównych metod, które pozwalają wpływać na ich własności. Przede wszystkim przeanalizowano proces starzenia stopów magnezu. Wykazano, na przykładzie stopu AZ91, że poddane obróbce cieplnej stopy magnezu wykazują słabsze umocnienie w porównaniu do stopów o osnowie aluminium. Z drugiej strony, rozdrobnienie ziarna wywiera znacznie większy niż w przypadku stopów aluminium i stopów innych metali wpływ na umocnienie magnezu i jego stopów. Artykuł zawiera także przegląd najnowszych prac dotyczących kompozytów o osnowie magnezu. W szczególności przedstawiono sposób wytwarzania makro-kompozytu warstwowego magnez-fazy międzymetaliczne. Pokazano również, że istnieje możliwość znaczącej zmiany mikrostruktury i własności warstwy wierzchniej magnezu za pomocą obróbki laserowej.

EN

The work gives an overview on the actual status of the technology development of magnesium alloys. Interest in the magnesium alloys is still growing mainly because they combine good strength and low density. Article contains characteristics of fundamental magnesium alloys and review of main methods of influencing on their properties. First of all, ageing behaviour of magnesium alloys was analyzed. It has been shown, giving an example AZ91 alloy, that the heat treated magnesium alloys exhibit weaker strengthening effect compared to aluminum-base alloys. On the other hand, effect of the grain refining on strengthening in magnesium and magnesium alloys is much higher than that for aluminum alloys and for alloys of other metals. A paper contains a review of the recent works concerning the magnesium matrix composites. In particularly, a method of manufacturing magnesium-intermetallic phases layered macro-composite was presented. It was also shown that there exists possibility of significant modification of the microstructure and properties of the surface layer of magnesium using the laser treatment.

5

Wpływ warunków umacniania wydzieleniowego na mikrostrukturę i właściwości mechaniczne stopu aluminium 2024

Mrówka-Nowotnik G., Sieniawski J., Raga K., Wierzbińska M.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 6

601--604

PL

W pracy podjęto badania w celu określenia oddziaływania warunków prowadzenia procesu umacniania wydzieleniowego (temperatury i czasu) na mikrostrukturę oraz właściwości mechaniczne stopu 2024. Stosowano przesycanie i starzenie stopu, uzyskując stan T6. Przyjęty szeroki zakres temperatury starzenia (150÷220°C) umożliwił precyzyjne ustalenie wpływu temperatury starzenia na kinetykę rozpadu przesyconego roztworu stałego α i następnie na zmianę mikrostruktury oraz właściwości mechaniczne. Stadia procesu rozpadu przesyconego stopu 2024 ustalono w badaniach kalorymetrycznych. Prowadzono także pomiary twardości w kolejnych okresach starzenia oraz obserwacje mikrostruktury za pomocą mikroskopu świetlnego oraz transmisyjnego mikroskopu elektronowego. Właściwości wytrzymałościowe wyznaczono w statycznej próbie rozciągania.

EN

The main task of this work was to study the influence of the precipitation strengthening process parameters (temperature and time) on the microstructure and mechanical properties of AlSi1MgMn aluminum alloy. Solution heat treatment and artificial aging of the alloy (T6 temper) was applied. Wide range of aging temperature (150÷220°C) make possible to determine the effect of aging temperature on the kinetic of decomposition of the supersaturated solid solution (SSS) and then how this have effect on the alloy microstructure and its mechanical properties. The stages of decomposition of supersaturated 2024 alloy has been determined by calorimetric studies. Hardness measurements were also conducted on the alloy during the whole aging procedure. Microstructure observations were carried out by light and transmission electron microscope. Mechanical properties of the alloy were determined by tensile testing.

6

Microstructure stability of the deformed age-hardenable Ni-Mo-Cr alloy during long-term ageing at elevated temperature

Wróbel M., Dymek S., Blicharski M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2009

|

Vol. 54, iss. 3

805-809

EN

The material used in this study was a commercial nickel-based superalloy containing nominally 25 wt. % Mo and 8 wt. % Cr. The alloy derives its strength from a long-range-ordering reaction. Ageing at 650C produces very small (on the order of 10 nm) domains of the oI6 phase with a Ni2(Mo, Cr) stoichiometry. The conventionally aged material was cold-rolled to a 50% reduction in thickness and then aged at 650C for 2000 h and 4000 h. The Ni2(Mo,Cr) strengthening phase decomposed into Ni3Mo- and Ni4Mo-type phases, Ni-based solid solution and a complex intermetallic P phase. The dominant phase is a plate-shaped Ni3Mo-type phase while the P phase appears as singular small precipitates.

PL

Przedmiotem badań był komercyjny stop na osnowie niklu zawierający 25% Mo i 8% Cr. Wytrzymałość tego stopu zapewniają wydzielenia fazy o uporządkowaniu dalekiego zasięgu. Po konwencjonalnym starzeniu przy temperaturze 650C, faza uporządkowana, typu oI6 i o stechiometii Ni2(Mo, Cr), tworzy domeny o wielkości rzędu 10 nm. Konwencjonalnie starzony materiał z 50% redukcji grubości, nadana przez walcowanie, starzono przy temperaturze 650C przez 2000 h i 4000 h. Stwierdzono, że w materiale tym zanika faza umacniająca Ni2(Mo, Cr), zaś w strukturze występują fazy typu Ni3Mo i Ni4Mo, roztwór stały na osnowie niklu oraz złożona fazą międzymetaliczną P. Dominujaca faza typu Ni3Mo występuje w postaci płytkowej, zaś faza P występuje w postaci stosunkowo niewielkich, pojedynczych wydzieleń.

7

Struktura i własności mechaniczne niskowęglowej stali C-Mn-V po obróbce cieplno-plastycznej

Lis A., Lis J., Wieczorek P.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2008

|

Vol. 75, nr 6

299-304

PL

Za pomocą przedstawionych wzorów oszacowano ewolucję struktury austenitycznej w czasie walcowania blach o grubości 12 mm z kontrolowaną rekrystalizacją ze stali niskowęglowej z mikrododatkiem wanadu i podwyższoną zawartością azotu (16 MnV6). Dokonano oceny rekrystalizacji między przepustami oraz wielkości ziarna po walcowaniu z przyspieszonym chłodzeniem. Otrzymano drobnoziarnistą strukturę ferrytyczno-perlityczną, która rekompensuje niekorzystny wpływ umocnienia wydzieleniowego na temperaturę przejściowej kruchości w badanej stali. Pozwoliło to na uzyskanie wysokiej wytrzymałości - Remm=540 MPa, Rm >675 MPa i dobrej ciągliwości - A =23 %, w blachach ze stali 16 MnV6.

EN

Using equations presented in the paper the evolution of the austenitic structure during recrystallization rolling 12 mm plates made from low-carbon steel with microaddition of Vand increased nitrogen content (16MnV6) was estimated. Recrystallization between passes and grain size after rolling with accelerated cooling was evaluated. Fine grained ferrite-pearlite structure was obtained which compensate detrimental effect of precipitation strengthening on impact transision temperature in the tested steel. This allowed to obtain high strength - Remm=540 MPa, Rm>675 MPa and advantageous elongation - A5=23 %for 16 MnV6 steel plates.

8

The study of precipitation hardening of weight heavy alloys matrix

Kaczorowski M., Skoczylas P., Nowak W.

Archives of Foundry Engineering

|

2008

|

Vol. 8, iss. 1 spec.

169--174

EN

The study of model weight heavy alloy (WHA) W-Ni-Co-Fe, with some excess of tungsten with respect to its maximum nickel based solid State solubility are presented. The alloy was melted at the temperature 1570 °C in hydrogen atmosphere. After removing the bottom part of the casting where excess grains of tungsten sediment, the ingot was solution heat treatment for 2h at the temperature 900 °C followed by water quenching. Finally, the specimens were aged at the temperature 250, 300 and 350 °C for time up to 48, 36 and 24 respectively. After heat treatment the specimens were studied using hardness measurements and structure investigations. The last one included X-ray diffractometry (XRD), optical metallography, scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). It was concluded that two phase microstructure was not substantially changed during aging, especially the aging lead not to ultra-fine precipitate formation, which would caused remarkable precipitation strengthening of matrix. The results analysis prompt us to conclude that the main reason of minimal strengthening only was the specific output structure after solution heat treatment, resulted from to low temperature of solution heat treatment.

9

Analysis of the structure and precipitation strengthening in a creep resisting Fe-Ni alloy

Ducki K. J.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2007

|

Vol. 21, nr 2

25-28

EN

Purpose: This study describes relationships between the kinetics of precipitation and growth of the intermetallic phase gamma' [Ni3(Al, Ti)] and the strengthening magnitude obtained in a high-temperature Fe-Ni alloy of the A-286 type. In order to accomplish the goal of the study, the author used the LSW coagulation theory and Brown and Ham's conventional analysis of strengthening by ordered particles. Design/methodology/approach: The samples were subjected to a solution heat treatment at 980 degrees centigrade/2h/water and then aged at 715, 750, and 780 degrees centigrade, with holding times 0.5-500h. The heat-treated samples were subjected to structural analyses (TEM, X-ray diffraction) and analyses of mechanical properties (hardness test, static tensile test, and impact test). Findings: Based on direct measurements on the TEM pictures converted into binary images, the basic parameters of the gamma' phase, i.e. average diameter, volume fraction, and the average distance between particles, were determined. Linear regressions between the average particle diameter of the gamma' phase and the aging time (t to the 1/3) were conducted for the analyzed aging temperatures on the basis of the LSW theory. The author carried out analyses of strengthening and flow stress (Delta tau) increases as a function of the particle size of the gamma' phase and determined the value of the antiphase boundary energy (gamma APB) for analyzed Fe-Ni alloy. Practical implications: The obtained relationships of the growth of the gamma' phase particles as a function of temperature and aging time can be used to determine the magnitude of strengthening and flow stress in high-temperature Fe-Ni alloys during extended aging or usage. Originality/value: This study exploits LSW coagulation theory and Brown and Ham's conventional analysis to describe precipitation strengthening by ordered particles of the intermetallic phase gamma' in a high temperature Fe-Ni alloy.

10

Modellingf the kinetics of MX-type carbides precipitation process in low-carbor bainitic

Kuziak R., Pidvysotskyy V.

Computer Methods in Materials Science

|

2007

|

Vol. 7, No. 1

67-72

EN

The paper focuses on the modelling of MX-type carbides precipitation processes in low-carbon precipitation-strengthend bainitic steels. The precipitation of these carbides allows the lowering of carbon content in bainitic steels, while maintaining their strength. In this way, high strength and ductile long and flat products can be produced by means of proper thermomechanical processing. Deschamps model was employed to model the precipitation kinetics under the assumption that the diffusion along dislocation line is the rate controlling process. The elaborated model was used to evaluate the effect of steel composition and process parameters on the precipitation strengthening effect. Beyond this main topics, current classification of bainitic microstructures and the capability of TMCP to control the bainite morphology were presented.

PL

Praca dotyczy modelowania procesów wydzieleniowych węglików typu MX w niskowęglowych stalach bainitycznych umacnianych wydzieleniowo. Występowanie efektu umocnienia wydzieleniowego w tych stalach pozwala obniżyć w nich zawartość węgla przy zachowaniu ich wysokiej wytrzymałości. W takim przypadku, wyrób charakteryzuje się również bardzo dobrą ciągliwością. Do modelowania kinetyki procesu wydzieleniowego zastosowano model Deschampsa przy założeniu, że proces ten jest kontrolowany dyfuzją wzdłuż linii dyslokacji. Opracowany model zastosowano do analizy wpływu składu chemicznego i parametrów procesu na efekt umocnienia wydzieleniowego ferrytu bainitycznego.

11

Structure and properties of precipitation strengthened silver alloys

Gryziecki J., Sobota J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2007

|

Vol. 52, iss. 4

665-671

EN

The paper presents the results of investigations of designed and manufactured silver alloys with additions, enabling by way of precipitation strengthening to obtain high strength properties and such additions which have high negative oxidation energy. In the manufactured alloys a high strengthening effect has been obtained as a result of the precipitation of Al4Cu9 phase during the decomposition of supersaturated solid solutions. On the other hand, the alloy additions with high negative oxidation energy formed a self-restoring oxide layer, protecting effectively against atmospheric corrosion. The composition of the obtained properties of the examined alloys guarantees good functional properties of the products made from these alloys as well as high aesthetic assets.

PL

Praca przedstawia wyniki badań nad zaprojektowanymi i wytworzonymi stopami srebra z dodatkami umożliwiającymi drogę umocnienia wydzieleniowego uzyskać wysokie właściwości wytrzymałościowe oraz takimi, które mają dużą ujemną energię utleniania. Osiągnięto w wytworzonych stopach silny efekt umocnieniowy w wyniku wydzielania się fazy Al4Cu9 podczas rozpadu przesyconych roztworów stałych. Natomiast dodatki stopowe o dużej ujemnej energii utleniania utworzyły warstwę tlenkową, samoodnawialną, chroniącą skutecznie przed korozją atmosferyczną. Zespół uzyskanych właściwości badanych stopów zapewnia wytworzonym z nich wyrobom dobre właściwości użytkowe oraz wysokie walory estetyczne.

12

Structure and precipitation strengthening in a high-temperature Fe–Ni alloy

Ducki K. J.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2007

|

Vol. 28, nr 4

203-210

EN

Purpose: The relationships between the kinetics of precipitation and growth of the intermetallic phase ϒ' [Ni3(Al,Ti)] and the strengthening magnitude obtained in a high-temperature Fe–Ni alloy of the A-286 type has been studied. In order to accomplish the goal of the study, the author used the LSW coagulation theory and Brown and Ham's conventional analysis of strengthening by ordered particles. Design/methodology/approach: The samples were subjected to a solution heat treatment at 980 °C/2h/water and then aged at 715, 750, and 780 °C, with holding times 0.5-500h. The heat-treated samples were subjected to structural analyses (TEM, X-ray diffraction) and analyses of mechanical properties (hardness test, static tensile test, and impact test). Findings: Direct measurements on the electron micrographs allowed to calculate the structural parameters of the ϒ' phase, i.e. mean diameter, volume fraction and mean distance between particles. In accordance with the LSW theory, linear dependencies of changes in mean diameter as a function of aging time (t1/3) were elaborated. The author carried out analyses of strengthening and flow stress (Δ ζ) increases as a function of the particle size of the ϒ' phase and determined the value of the antiphase boundary energy (ϒ APB) for the analyzed Fe–Ni alloy. Practical implications: The obtained relationships of the growth of the ϒ' phase particles as a function of temperature and aging time can be used to determine the magnitude of strengthening and flow stress in hightemperature Fe–Ni alloys during extended aging or usage. Originality/value: This study exploits LSW coagulation theory and Brown and Ham's conventional analysis to describe precipitation strengthening by ordered particles of the intermetallic phase ϒ' in a high temperature Fe–Ni alloy.

13

Influence of precipitation strengthening process on the mechanical properties of 6082 wrought aluminium alloy

Mrówka-Nowotnik G., Sieniawski J., Nowotnik A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2006

|

Vol. 51, iss. 1

33-36

EN

Aluminium alloys containing Mg and Si as the major solutes are strengthened by precipitation of the metastable precursors of the equilibrium Β(Mg2Si) phase in one or more sequences. There are several particles that can form during aging: GP zones and intermediate metastable phases -Β”, Β’ and stable Β phase [1-10]. Although the precipitation process in Al-Mg-Si alloys has been extensively studied, the understanding of the hardening process is still incomplete, since any change in composition, processing and aging practices could affect the precipitation hardening behaviour [3-6, 10]. In this paper differential scanning calorimetry (DSC), transmission electron microscopy (TEM), and hardness measurements have been utilized to study the effect of the precipitation hardening on the mechanical properties in aluminium alloy 6082. The mechanical (Rm and Rp0.2) and plastic (A) properties of the alloy were evaluated by uniaxial tensile tests at room temperature. The results show that the microstructure and mechanical properties change during artificial aging due to the precipitation strengthening process. Therefore, the parameters (time and aging temperature) of precipitation strengthening process that may lead to the most favourable mechanical properties of 6082 alloy were determined.

PL

Umacnianie stopów AlMgSi następuje wskutek wydzielania się metastabilnych faz przejściowych prowadzących do utworzenia się stabilnej równowagowej fazy Β(Mg2Si). Wydzielanie metastabilnych faz przejściowych jest dość złożone i nie do końca poznane. Najczęściej spotykany w literaturze schemat procesu rozpadu przesyconego roztworu stałego w umacnianych wydzieleniowo stopach AlMgSi ma postac: Α→ GP→ Β”→ Β’→ (Mg2Si) ( Α– przesycony roztwór stały, GP – strefy Guinier’a-Prestona, Β” i Β’ – metastabilne fazy przejsciowe, Β – faza stabilna, równowagowa). Mimo, że procesy wydzielania w stopach AlMgSi były przedmiotem wielu badań, temat ten jest wciąż aktualny. Zmiana np.: składu chemicznego stopów, czy warunków procesu starzenia, wpływa na procesy umocnienia. W artykule zastosowano badania kalorymetryczne, mikroskopię elektronową oraz badania twardości w celu zbadania wpływu czasu i temperatury starzenia na mikrostrukture oraz właściwości mechaniczne stopu aluminium 6082.

14

The effect of aging on the microstructure, precipitation response, and fatigue behavior in an Al-Li-Cu alloy

Fragomeni J. M., Wheeler M. F., Jata K. V.

Engineering Transactions

|

2005

|

Vol. 53, iss. 4

375-396

EN

The interrelationships between precipitate characteristics and mechanical properties of an Al-Li-Cu alloy was quantified. The microstructure, precipitation response, and fatigue crack growth rates in the Al-Li-Cu alloy AF/C458 were studied following single and duplex aging treatments for varying aging times on specimens that were given a six percent stretch after solution heat treatment. Aging response was studied using hardness and compression yield strength measurements. Quantitative transmission electron microscopy methods were used to characterize average size, volume fraction, number density, and interparticle spacing of strengthening precipitates, ?' (Al3Li) and T1 (Al2CuLi). Strength and fatigue crack growth rates for select heat treatments were obtained and were related to the precipitate microstructure and yield strength data.

15

Umocnienie wydzieleniowe i własności mechaniczne ultraniskowęglowej stali bainitycznej z dodatkiem miedzi.

Lis J., Wieczorek P.

Inżynieria Materiałowa

|

2001

|

R. XXII, nr 2

96-102

PL

Określono wpływ parametrów starzenia na własności wytrzymałościowe i energię łamania ultraniskowęglowej stali bainitycznej (ULCB). Badana stal HN3MCu1.5 należy do nowo opracowanej grupy materiałów mających znaleźć zastosowanie w konstrukcji urządzeń pracujących w niskich temperaturach. Skład chemiczny badanej stali podano w tabeli. Przeprowadzono analizę zmian mikrostruktury stali starzonej w temperaturze 640 stopni Celsjusza i w czasach od 0,6 do 100 godzin. Szczególną uwagę zwrócono na wielkość byłego ziarna austenitu, która jest związana z wielkością średniej średnicy pakietu bainityczno-martenzytycznego oraz z temperaturą przejściowej kruchości, które wyliczono za pomocą wzorów. Następnie dokonano ilościowej oceny wydzieleń cząstek faz umacniających i podjęto próbę oszacowania wpływu średniej średnicy wydzielenia i średniej odległości swobodnej między nimi na przyrost granicy plastyczności z tytułu umocnienia wydzieleniowego za pomocą wzoru. Ustalono empiryczne równanie opisujące wpływ czasu starzenia na własności wytrzymałościowe. Stwierdzono, że najkorzystniejszy zespół własności mechanicznych stali uzyskuje się po starzeniu przy temperaturze 640 stopni Celsjusza w czasie wytrzymania od 1/10 godzin (Re0,2=700/661 MPa, Rm=814/741 MPa). Energia łamania próbek Charpy V w temperaturze -80 stopni Celsjusza wynosi odpowiednio 170/150 J.

EN

Effect of ageing parameters on tensile properties and impact energy of ultra low carbon bainitic steel (ULCB) was established. The investigated HN3MCu1.5 steel belongs to a new group of structural steels, which are going to be applied for constructions working at low temperatures. The chemical composition of the steel is given. The microstructure of the steel after ageing at temperature 640 degrees centigrade during 0,6 to 100 hours was observed by optical and electron microscopy. Special attention was paid to study primary austenite grain size, which determines the average diameter of bainite-martensite packet size and thus the impact transition temperature according to empirical equations. Then the quantitative determination of the average diameter of precipitates and the interparticle spacing was studied to calculate the precipitation strengthening effect on yield strength from equation. The empirical equation, which relates effect of ageing time to the yield strength was determined. It was established that the optimum mechanical properties of HN3MCu1.5 steel aged at 640 degrees centigrade are achieved for ageing time in the range 1-10 hours. For the above ageing parameters the investigated steels had: YS=700-661 MPa, TS=814-741 MPa and impact energy KCV=150-170 J determined on Charpy V specimens at temperature -80 degrees centigrade.

16

Aged bainitic structural steels with high tensile and toughness properties.

Lis J., Wieczorek P., Lis A. K.

Inżynieria Materiałowa

|

2001

|

R. XXII, nr 4

551-553

EN

The aim of the investigations was to study the effect of ageing with on properties of thermomechanically rolled ULCB-Ni steels with lower nickel content (3.5% Ni) than in 10N9 grade (9%Ni) in order to achieve better tensile properties and good impact strength measured on Charpy V-notched specimens. Effect of precipitation strengthening due to epsilon_Cu phase and carbonitrides on the yield strength and Charpy V impact energy has been discussed. Steels: HN3MVNbCu bearing 0.5%Cu and HN3MCu1.5-1.5%Cu were investigated.

PL

Celem badań było określenie wpływu starzenia na własności cieplno-mechanicznie walcowanej stali ULCB-Ni o obniżonej zawartości niklu do 3.5% w stosunku do gatunku 10N9 (9% Ni), ażeby uzyskać lepsze własności wytrzymałościowe i dobrą energię udarowego łamania próbek Charpy V. Omówiono wpływ umocnienia wydzieleniowego cząstkami epsilon_Cu oraz wydzieleniami węgliko-azotkowymi na granicę plastyczności i energię łamania dla próby Charpy V. Badano stale: HN3MVNbCu zawierającą 0,5% Cu oraz stal HN3MCu1.5% Cu.