Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Badanie rozrostu ziaren mikrostruktury stali sprężynowej 61SiCr7

Królicka A.

Interdisciplinary Journal of Engineering Sciences

|

2018

|

Vol. 6, no. 1

44--47

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań z określania rozmiaru ziarna mikrostruktury stali sprężynowej 61SiCr7 (60C2A). Materiał ten wytypowano ze względu na możliwość uzyskania nanostrukturalnego, bezwęglikowego bainitu. Przy wyborze uwzględniono wpływ rozmiaru ziarna na czas przemiany bainitycznej, mikrostrukturę, oraz właściwości mechaniczne tego typu materiałów. Badania wykazały, że dodatek krzemu spowodował trudności w ujawnieniu granic ziaren byłego austenitu. Wyznaczono optymalne parametry obróbki cieplnej, która umożliwiła uzyskanie mikrostruktury do określenia rozmiaru ziarna badanej stali. Przeprowadzono analizę rozrostu ziarna badanej stali w pięciu różnych temperaturach austenityzacji.

EN

The article presents results from determination of a grain size in microstructure of the 61SiCr7 (60C2A) spring steel. The material was selected with respect to the possibility of obtaining a nano-structured bainite without carbide precipitates. This was conducted basing on an influence of grain size on bainitic transformation time, microstructure and mechanical properties of the material type considered. The experiments indicated, that the addition of silicon caused difficulties related to revealing the grain boundaries of the austenite. Optimal parameters of heat treatment, which enable to reach the microstructure for observing grain sizes of the steel are shown. The growing grains of the tested steel was followed at five values of austenitizing temperature.

2

Sintering of TiB2-TiN nano- and micropowders

Wyżga P., Jaworska L., Bućko M., Putyra P., Kalinka A.

Kompozyty

|

2011

|

R. 11, nr 1

34-38

EN

The TiN-TiB2 ceramic composite (CC) could be attractive for applications in jet engine parts, armour plates, cutting tools and dies as well as high performance electrical systems. Because of the high melting points of TiB2-TiN, consolidation of these powders requires extremely high temperatures and long duration of the sintering process for conventional sintering methods.The main causes of this problem are strong covalent bonding, a low self-diffusion coefficient and the existence of an oxygen rich surface layer on the particle surface. The compaction and sintering of nanocrystalline powders are accompanied by intensive growth of particles. The Spark Plasma Sintering (SPS) process and High Pressure-High Temperature (HP-HT) method of sintering have been applied to the formation of composites consisting of TiB2 and TiN nano- and micropowders. Commercial TiB2-TiN nanopowders, obtained using Self Propagation High Temperature Synthesis (SHS) were used for the studies. The influence of the method of sintering on the densification, grain growth, microstructure, some physical and mechanical properties of TiN-TiB2 ceramic composites were investigated. Microstructural observations revealed that both TiN and TiB2 crystal grains had micrometer sizes in the composites obtained from nanopowders for both SPS and HP-HT methods of sintering. In the materials obtained using the HP-HT method od sintering, there are numerous cracks in the compact and stresses build up during the high pressure sintering process. The TiB2-TiN material obtained utilizing the HP-HT method from nanopowders is characterized by lower porosity. In XRD experiments, TiB2, TiN and hBN phases were detected. TiB-TiN commercial SHS nanopowders are more reactive than the mixture of TiB2, and TiN micropowders. For the composites prepared from nanopowders there is about 14% of hBN content. The amount of hBN in the composites for micropowder sintering using the SPS method is about 1.3%.

PL

Kompozyty ceramiczne TiN-TiB2 mogą znaleźć powszechne zastosowanie w przemyśle jako części do silników odrzutowych, płyty pancerne, narzędzia skrawające, matryce, a także w wysokiej klasy systemach elektronicznych. Ze względu na wysoką temperaturę topnienia składników kompozytów TiB2-TiN tradycyjne spiekanie tych proszków wymaga zastosowania bardzo wysokiej temperatury i długiego czasu spiekania. Przyczynami tego są silne wiązania kowalencyjne występujące w przedstawianym kompozycie, niski współczynnik samodyfuzji oraz obecność bogatej w tlen warstwy na powierzchni cząstek. Zagęszczaniu i spiekaniu nanokrystalicznych proszków towarzyszył intensywny rozrost ziaren. Do wytworzenia spieków kompozytowych TiB2-TiN z wykorzystaniem nano- oraz mikrometrycznych proszków zastosowano metodę Spark Plasma Sintering (plazmowe spiekanie iskrą elektryczną- SPS) oraz spiekanie wysokociśnieniowe HP-HT. Do badań zastosowano komercyjny nanoproszek TiB2-TiN, otrzymany metodą samorozwijającej się wysokotemperaturowej syntezy (SHS). W przeprowadzonych badaniach przedstawiono wpływ zastosowanych metod spiekania na zagęszczenie, rozrost ziaren, mikrostrukturę oraz wybrane właściwości fizyczne i mechaniczne spieków TiB2-TiN. Badania mikrostruktury materiałów kompozytowych otrzymanych z proszków nanometrycznych metodą HP-HT i SPS wykazały mikrometryczną wielkość kryształów ziaren zarówno TiN, jaki i TiB2. W spiekach otrzymanych metodą HP-HT widoczne są liczne pęknięcia. Wynikają one z naprężeń towarzyszących procesowi spiekania wysokociśnieniowego. Kompozyty TiB2-TiN uzyskane metodą HP-HT charakteryzują się mniejszą porowatością w porównaniu do spiekanych metodą SPS. Badania XRD wykazały w otrzymanych materiałach udział takich faz, jak TiB2, TiN i hBN. Okazało się również, że komercyjny nanoproszek TiB2-TiN otrzymany metodą SHS charakteryzował się większą reaktywnością niż mieszanka mikrometrycznych proszków TiB2 oraz TiN. W kompozytach wykonanych z nanoproszków udział hBN wyniósł około 14%, natomiast w przypadku materiałów z mikroproszków, spiekanych metodą SPS, wynosi on około 1,3%.

3

Experimental investigation and modelling of austenite microstructure evolution processes occurring in line-pipe steels under hot rolling

Rudskoy A. I., Vasilyev A., Kolbasnikov N., Sokolov S., Sokolov D.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2011

|

Vol. 78, nr 5

415--420

EN

An experimental study of the processes of austenite microstructure evolution occurring under hot rolling was performed for line-pipe steels with different chemical composition. All investigations were conducted with the help of the Gleeble 3800 system. Empirical quantitative models of austenite grain growth, static and dynamic recrystallization, as well as a flow stress model were developed. The effect of complex alloying by such elements as C; Mn; Si; Ni; Mo; Nb; Ti; and V on grain growth and recrystallization is accounted for under the condition that all elements are in a solid solution.

PL

W pracy przedstawiono badania eksperymentalne ewolucji ziarna austenitu zachodzącej podczas walcowania na gorąco w stalach o zróżnicowanym składzie chemicznym, przeznaczonych na rurociągi dużych średnic. Wszystkie badania wykonano za pomocą systemu Gleeble3800. Opracowano empiryczne ilościowe modele rozrostu ziarna austenitu, statycznej i dynamicznej rekrystalizacji, jak również model naprężenia uplastyczniającego. Wpływ dodatków stopowych pierwiastków: C; Mn; Si; Ni; Mo; Nb; Ti i V na rozrost ziarna i rekrystalizację uwzględniono przy założeniu, że wszystkie dodatki znajdują się w roztworze stałym.

4

Thermal stability of Ni3Al-based intermetallic alloys structure upon long-lasting annealing

Jóźwik P., Polkowski P., Bojar Z.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 3

646-649

EN

Intermetallic compound Ni3Al-based alloys are considered as an advanced structural and functional materials for many potential high temperature and corrosive environmental applications. In this work, a study of the influence of chemical composition on the microstructure of Ni3Al-based alloys with various additives (Zr and B and with/without Cr or Cr and Mo) after cold- rolling and long-lasting annealing, is presented. Three cold-rolled and recrystallized Ni3Al alloys with different chemical composition were annealed in air, at 1100°C, up to 200 hours. A quantitative change of grain size and phase composition upon annealing were studied. It was found that the modification of chemical composition (by addition of chromium or chromium and molibdenium) limits the growth of matrix's grains significantly. Obtained results indicate that phase composition has strong impact on structural stability of investigated alloys. Presence of second phase in alloys has stabillizing influence on matrix grain growth. After 200 h of annealing at 1100°C the final grain size was only approx. 30 um for Ni3Al (Zr, B, Cr, Mo) alloy.

PL

Stopy na osnowie fazy międzymetalicznej Ni3Al stanowią grupę zaawansowanych materiałów konstrukcyjnych przeznaczonych do pracy w warunkach wysokiej temperatury i w środowisku korozyjnym. W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu składu chemicznego na zmiany mikrostruktury wybranych stopów na osnowie fazy Ni3Al podczas ich długotrwałego wygrzewania w atmosferze powietrza. Trzy stopy na osnowie fazy Ni3Al, o rożnym składzie chemicznym, poddano wstępnej obróbce plastycznej na zimno i wygrzewaniu rekrystalizującemu, a następnie wygrzewano w powietrzu, w temperaturze 1100°C, w czasie do 200 godzin. Analizie poddano zmianę wielkości ziarna i budowy fazowej podczas wygrzewania. Stwierdzono, że modyfikacja składu chemicznego (przez dodatek chromu lub chromu i molibdenu) znacząco ogranicza rozrost ziaren osnowy. Wyniki badań wykazały istotny wpływ budowy fazowej na stabilność strukturalną badanych stopów - obecność drugiej fazy stabilizowała rozrost ziaren osnowy. Dla stopu Ni3Al (Zr, B, Cr, Mo) po 200 godzinach wygrzewania w atmosferze powietrza uzyskano końcową wielkość ziarna na poziomie 30 um.

5

Cavitation and grain growth during superplastic forming

Tan M. J., Liew K. M., Tan H.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2007

|

Vol. 24, nr 1

307-314

EN

Purpose: The purpose of the paper is to study the cavitation and grain growth during superplastic forming. Design/methodology/approach: Superplastic alloys exhibit the extremely large elongation to failure by their high strain rate sensitivity. Cavities have widely been observed during superplastic deformation of metals and alloys and lead to the degradation of material properties such as tensile, creep, fatigue and stress-corrosion behavior. In this work, a finite element method is developed, which considers the grain growth and the effect of material damage. Findings: The effects of material parameters and deformation damage on the superplastic deformation process are numerically analyzed, and the means to control cavitation growth is discussed. The microstructural mechanism of grain growth during superplastic deformation is also studied. A new model considering the grain growth is proposed and applied to conventional superplastic materials. The relationships between the strain, the strain rate, the test temperature, the initial grain size and the grain growth respectively in superplastic materials are discussed. Practical implications: The effect of variation of strain rate sensitivity (in value) on the strain limit of the superplastic deformation is investigated, and the theoretically calculated values are compared with the experimental results. Originality/value: A new microstructure model based on the microstructural mechanism of superplastic deformation has been proposed. This model has been successfully applied to analyze conventional superplastic materials.

6

Modelling of microstructure development in forging of a windmill shaft

Sińczak J., Pietrzyk M., Skubisz P., Łukaszek-Sołek A.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2006

|

Vol. 32, no. 1

11-18

EN

The paper presents the results of investigation of microstructure evolution in hot-deformed steel in the process of forging of large forgings. Using a forging of a windmill main shaft as an example, description of the technological process is presented, focused on phenomena occurring in the microstructure during hot-forging. Investigation of the microstructure during and after forging of a shaft was made. The results of theoretical calculation of microstructure evolution during subsequent stages of production cycle are based on temperature changes plots derived from industrial practice. Simulation of microstructure evolution allowed plotting changes of grain size and recrystallized volume fractions versus time during forging and reheating operations.

PL

Praca przedstawia wyniki badań rozwoju mikrostruktury stali odkształcanej na gorąco w procesie kucia dużych odkuwek. Na przykładzie odkuwki wału głównego siłowni wiatrowej przedstawiono proces technologiczny, z uwzględnieniem zjawisk zachodzących w mikrostrukturze stali podczas kucia na gorąco. Wyniki teoretycznych obliczeń rozwoju mikrostruktury w czasie kolejnych etapów cyklu produkcyjnego oparto na zmianach temperatury zachodzących w praktyce przemysłowej. Symulacja rozwoju mikrostruktury pozwoliła na określenie zmian wielkości ziarna i ułamka zrekrystalizowanej objętości w funkcji czasu w poszczególnych operacjach kucia i dogrzewania.

7

Rozrost ziarna austenitu stali 45. Metody identyfikacji wielkości ziarna austenitu i kinetyka jego wzrostu

Wierszyłłowski I., Zielnica A., Niemczyk W.

Inżynieria Materiałowa

|

2003

|

R. XXIV, nr 6

407-409

PL

W pracy przedstawiono w skrócie metody identyfikacji ziarna austenitu w stalach. Do badań wybrano dwie metody siatki ferrytu i specjalnego trawienia zahartowanych z temperatury austenityzowania próbek. Wielkość ziarna austenitu określono metodami opisanymi w PN oraz przy pomocy programu METILO. Próbki austenityzowano w dylatometrze LK 02 Adamel-Lhomargy i hartowano natryskiem sprężonego helu na martenzyt lub mieszaninę martenzytu i bainitu, lub z szybkością ok. 20 C/s. Podczas takiego chłodzenia uzyskiwano strukturę perlityczną z siatką ferrytu na byłych granicach ziaren austenitu. Wyniki przedstawiono w postaci wykresów. Do analizy kinetyki izotermicznego wzrostu ziarna austenitu zastosowano zmodyfikowane równanie Sellarsa [1] w postaci d do potęgi n - d0 do potęgi n = k x t gdzie k jest stałą szybkości wzrostu. Wartości n są charakterystyczne dla wzrostu ziarna i wynoszą ok. 2. Uzyskane w pracy wartości n były bliskie 2 i wynosiły od 2,2 do 2,3.

EN

Methods of former austenite grains identification were shortly presented. For studies two methods were selected: ferrite net around pearlite obtained by carefully selected cooling rate, and quenching to martensite and special etching. Austenite grain size was determined according to Polish Standards and with help of METILO program. Heat treatment was performed in LK02 Adamel - Lhomargy dilatometer. Results were presented in form of diagrams and one table. For isothermal growth kinetics modified Seller's equation in form of d to the n - d0 to the n =k x t was used, k is the growth constant. Value of n characterizes grain growth and is close to 2. Obtained in this work values varied from 2,2 to 2,3.