Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The kinetics of phase transformations during continuous cooling of Ti13Nb13Zr alloy

Dąbrowski Robert

Inżynieria Materiałowa

|

2020

|

Vol. 41, nr 1

3--9

EN

The phase transformations during continuous cooling from the single phase β range in the Ti13Nb13Zr alloy have been analysed. Investigations were carried out by the dilatometric method using L78 R.I.T.A. dilatometer of the LINSEIS Company. The received results have been illustrated by selected dilatometric curves ΔL = f(T), (where: ΔL is the length change of the sample, T – temperature). On the basis of the curves, the temperature at which diffusion and non-diffusion transformations start and finish has been determined. The cooling curves was differentiated ΔL/T = f(T). Additionally, changes in the alloy microstructure during cooling down from the single phase β range have been analysed. After cooling from 780°C the diffusion martensitic transformation β → α” and probably massive transformation β → αM occur in the alloy cooling rate range from 160–10°C/s. It has been found that in the range of 5–0.05°C/s of the applied cooling rate, a diffusion β → α + β transformation is observed. Besides microstructure changes, dilatometric effects were also observed which corroborates the occurrence of phase transformation in the alloy. The obtained results may serve for the interpretation of phase transformations occurring in the Ti13Nb13Zr alloy during aging.

PL

Celem pracy była ocena kinetyki przemian fazowych zachodzących podczas ciągłego chłodzenia z różną szybkością stopu Ti13Nb13Zr z jednofazowego zakresu β. Na podstawie krzywych dylatometrycznych określono temperaturę, w której rozpoczynają się i kończą transformacje dyfuzyjne i niedyfuzyjne. Stwierdzono, że w zakresie zastosowanej szybkości chłodzenia (5–0,05°C/s) obserwuje się transformację dyfuzyjną β → α + β. Oprócz zmian mikrostruktury zaobserwowano również efekty dylatometryczne, które potwierdzają występowanie przemiany fazowej w stopie. Uzyskane wyniki mogą służyć do interpretacji przemian fazowych zachodzących w stopie Ti13Nb13Zr podczas s.

2

Analysis of phase transformations in the austenite range for continuous cooling of 38CrSiMo4–2–3 steel

Różniata Edyta

Inżynieria Materiałowa

|

2019

|

Vol. 40, nr 6

128--132

EN

This article describes the kinetics of phase transformations of undercooled austenite of 38CrSiMo4–2–3 alloy steel. The tested steel is called a model alloy, whose chemical composition represents a group of steels for heat improvement. In the research part, microstructural analysis was used, dilatometric method was used and hardness was measured. For the analysis of phase transformations under continuous cooling, steel samples were austenitized at 880°C, annealed for 20 min, and then cooled at various speeds in the range of 20°C/s÷0.1°C/s. On the developed CCT diagram of 38CrSiMo4–2–3 steel, the onset of ferrite and perlite evolution was observed in the cooling range of 1°C/s and 0.1°C/s. In turn, the “nose” of bainitic transformation occurs for a cooling curve of 10°C/s. The temperature at the beginning of the martensitic transformation Ms was 350°C. The steel was characterized by rather "low" hardenability, because to obtain the martensite itself in its microstructure, the use of cooling at a rate greater than 20°C/s was required.

PL

W artykule opisano kinetykę przemian fazowych przechłodzonego austenitu konstrukcyjnej stali stopowej 38CrSiMo4–2–3. Badana stal jest tzw. stopem modelowym, który składem chemicznym reprezentuje grupę stali do ulepszania cieplnego. Finalnie opracowano wykres CTPc dla stali 38CrSiMo4–2–3.

3

Określenie optymalnych parametrów obróbki hartowania z przemianą izotermiczną żeliwa sferoidalnego Ni-Cu (Mo,Mn) na podstawie wykresów CTPc i CTPi

Gazda A.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2016

|

Vol. 56, no. 2

133--145

PL

W pracy przeprowadzono kompleksową procedurę określenia optymalnych parametrów obróbki cieplnej żeliwa sferoidalnego z dodatkiem Ni, Cu, Mo i Mn poddanego hartowaniu z przemianą izotermiczną w celu uzyskania żeliwa ADI. Na podstawie skonstruowanych wykresów CTPc i CTPi wyznaczono podstawowe parametry obróbki – temperaturę i czas austenityzacji, krytyczną szybkość studzenia do temperatury przemiany izotermicznej oraz dla dowolnych, wybranych wartości temperatury ausferrytyzacji – czas ausferrytyzacji. Stwierdzono, że dla temperatury przemiany izotermicznej powyżej 400°C okno procesu jest zamknięte. Analiza wykresu CTPi stwarza możliwość doboru czasu przemiany izotermicznej w złożonych i cyklicznych wariantach obróbki cieplnej ADI.

EN

In the research, a complex procedure was performed to determine the optimal parameters of thermal treatment of ductile iron with Ni, Cu, Mo and Mn additions which underwent austempering in order to obtain the ADI cast iron. Based on the constructed CCT and TTT diagrams, the basic heat treatment parameters were determined, i.e. the austenitizing temperature and time, the critical rate of cooling down to the isothermal transformation temperature and – for the selected values of the austempering temperature – the austempering times. It was established that, for the isothermal transformation temperature above 400°C, the processing window is closed. The analysis of the TTT diagram makes it possible to select the time of the isothermal transformation in complex cyclic variants of the ADI thermal treatment.

4

Analiza mikrostruktury stali podeutektoidalnej Co–Mo po ciągłym chłodzeniu z zakresu austenitu

Rożniata E., Dziurka R., Górecki K.

Inżynieria Materiałowa

|

2015

|

Vol. 36, nr 6

414--418

PL

W pracy przedstawiono analizę kinetyki przemian fazowych przechłodzonego austenitu stali podeutektoidalnej 37CoMo4-3. Zastosowano badania metalograficzne oraz dylatometryczne, a także pomiary twardości. Badania metalograficzne wykonano na mikroskopie świetlnym Axiovert 200 MAT firmy Carl Zeiss. Zgłady trawiono 3% nitalem w celu ujawnienia poszczególnych składników mikrostrukturalnych badanej stali. Pomiary twardości wykonano aparatem Vickersa typu HPO 250, stosując siłę obciążająca 30 kG. Badania dylatometryczne wykonano za pomocą dylatometru L78 R.I.T.A. firmy LINSEIS. Rejestrowano cyfrowo zmiany wydłużenia próbek o wymiarach Ø3×10 mm w zależności od temperatury. Otrzymane krzywe chłodzenia różniczkowano, co pozwoliło precyzyjnie określić temperaturę początku i końca poszczególnych przemian. Próbki nagrzewano z szybkością 5°C/s do temperatury austenityzowania TA = 870°C, wygrzewano przez 20 min, a następnie chłodzono z różną szybkością (w zakresie od 300°C/s do 0,1°C/s).

EN

Present work corresponds to the research on the kinetics of phase transformation of undercooled austenite and analysis of the microstructure of 37CoMo4-3 hypoeutectoid steel, imitating by its chemical composition toughening steels. The kinetics of phase transformation of undercooled austenite of investigated alloy was presented on CCT diagram (continuous cooling transformation). The paper presents metallographic examinations, as well as hardness measurements. Metallographic observations were carried out using a Carl Zeiss Axiovert 200 MAT light microscope. Polished sections were etched with a 3% nital (3% HNO3 solution in C2H5OH). Dilatometric tests were performed using L78 R.I.T.A dilatometer of LINSEIS. Using dilatometer, the changes of elongation of the samples with dimensions Ø3×10 mm as a function of temperature were registered. Obtained heating curves were used for precise determination of the critical temperatures (critical points) for the examined steels. The differentiation of obtained cooling curves allowed to precisely define the temperature of the beginning and the end of particular phase transitions and thus to draw CCT diagrams.

5

Wpływ odkształcenia plastycznego na postać krzywych CTPc nowo opracowanej stali mikrostopowej

Opiela M.

Inżynieria Materiałowa

|

2014

|

Vol. 35, nr 4

325--331

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu odkształcenia plastycznego oraz warunków chłodzenia na mikrostrukturę i postać krzywych CTPc nowo opracowanej stali mikrostopowej. Wyznaczono krzywe przemian austenitu przechłodzonego nieodkształconego plastycznie (CTPc) oraz odkształconego plastycznie (OCTPc) stali mikrostopowej z Nb, Ti i V. Badania dylatometryczne przeprowadzono za pomocą dylatometru DIL 805A/D wyposażonego w głowicę pomiarową LVDT. Część próbek austenityzowano w temperaturze 885°C, a następnie chłodzono z tej temperatury z różnymi szybkościami od 234°C/s do 1°C/min. Natomiast w celu wyznaczenia wpływu odkształcenia plastycznego na postać krzywych CTPc próbki odkształcano w temperaturze 885°C oraz 1100°C, stosując 50% stopień gniotu, a następnie chłodzono z szybkością od 95°C/s do 1°C/min. Przeprowadzone badania wykazały, że stal ma temperaturę Ac3 = 843°C, Ac1 = 707°C oraz dość niską temperaturę Ms wynoszącą 370°C. Odkształcenie plastyczne stali w temperaturze 885°C przed rozpoczęciem przemian fazowych powoduje wyraźne przyspieszenie przemiany perlitycznej oraz słabe przesunięcie do krótszego czasu przemiany bainitycznej. Stwierdzono ponadto, że próbki odkształcone plastycznie w temperaturze 885°C przed ich kontrolowanym chłodzeniem wykazują większą twardość w porównaniu z próbkami nieodkształconymi plastycznie, chłodzonymi z tą samą szybkością. Opracowane krzywe przemian austenitu przechłodzonego badanej stali w pełni predysponują ją do wytwarzania odkuwek hartowanych bezpośrednio z temperatury końca kucia, a następnie poddawanych wysokiemu odpuszczaniu.

EN

The aim of the paper is to investigate the influence of plastic deformation and cooling conditions on the microstructure and shape of CCT-diagrams of newly-developed Nb-Ti-V microalloyed steel. The CCT-diagrams of undeformed and plastically-deformed supercooled austenite for Nb-Ti-V microalloyed steel were developed. A DIL 805A/D dilatometer with a LVDT-type measuring head was used to carry out the dilatometric test. A part of the specimens were austenitized at a temperature of 885°C and next cooled to ambient temperature at various rates from 234°C/s to 1°C/min. To investigate the influence of plastic deformation on the shape of CCT (Continuous Cooling Transformations) diagrams, another part of the specimens were 50% deformed at 885°C and 1100°C and cooled to ambient temperature at rate from 95°C/s to 1°C/min. The performed dilatometric research revealed that the steel is characterized by Ac3 = 843°C, Ac1 = 707°C and a relatively low Ms temperature equal to 370°C (Fig. 1). Plastic deformation of steel at the temperature of 885°C prior to the start of phase transformations results in distinct acceleration of pearlitic transformation and slight translation of bainitic transformation towards shorter times (Fig. 2). Additionally, it was found that samples plastically deformed at the temperature of 885°C prior to their controlled cooling demonstrated higher hardness values in respect to the hardness values of non-deformed samples cooled at the same rate. The developed curves of supercooled austenite transformations of the studied steel fully predispose it to the production of forgings quenched directly from the forging finish temperature and successively subjected to high temperature tempering.

6

Kinetyka przemian fazowych przechłodzonego austenitu stali podeutektoidalnej 37MnCo6-4

Rożniata E., Dziurka R.

Inżynieria Materiałowa

|

2014

|

Vol. 35, nr 1

25--30

PL

W pracy podjęto się analizy kinetyki przemian fazowych przechłodzonego austenitu stali podeutektoidalnej 37MnCo6-4. Dokonano także oceny wpływu temperatury austenityzowania TA na twardość próbek badanej stali oziębianych w wodzie. Wyznaczono najkorzystniejszą temperaturę austenityzowania, a także dokonano pomiaru wielkości ziarna byłego austenitu. Są to badania podstawowe (wstępne) dotyczące ilościowej analizy mikrogradientów składu chemicznego w wieloskładnikowych stopach żelaza z węglem. Stopy te reprezentują m.in. wielkie grupy stali do ulepszania cieplnego. W pracy przeprowadzono badania metalograficzne oraz dylatometryczne i pomiary twardości. Badania metalograficzne wykonano na mikroskopie świetlnym Axiovert 200 MAT firmy Carl Zeiss. W celu ujawnienia poszczególnych składników strukturalnych badanej stali zgłady trawiono 3% nitalem lub wodnym roztworem kwasu pikrynowego, aby ujawnić miejsca z wyraźnymi granicami ziaren byłego austenitu. Pomiary twardości wykonano sposobem Vickersa za pomocą twardościomierza typu HPO 250. Badania dylatometryczne wykonano za pomocą dylatometru L78R.I.T.A. firmy LINSEIS. Na podstawie analizy jakościowej i ilościowej stwierdzono, że badana stal podeutektoidalna 37MnCo6-4 wykazuje powolny wzrost średniej średnicy równoważnej ziarna byłego austenitu od temperatury austenityzowania 860°C, co przejawia się zmniejszeniem twardości próbek zahartowanych. Z kolei powyżej temperatury 950°C obserwuje się nagły wzrost ziarna austenitu, który w stalach konstrukcyjnych (do ulepszania cieplnego) nazywa się anormalnym rozrostem ziarna. Zastosowanie temperatury austenityzowania 840°C nie zmienia na wykresie CTPc charakteru krzywych dla przemian dyfuzyjnych (perlitycznej i ferrytycznej), a także przemiany pośredniej (bainitycznej).

EN

The paper corresponds to the research on the kinetics of phase transformation of undercooled austenite and analysis of the microstructure of hypoeutctoid steel. According to the PN-EN 10027 standard, this steel should have the 37MnCo6-4 symbol. The kinetics of phase transformation of undercooled austenite of the investigated alloy was presented on a CCT diagram (continuous cooling transformation) – Figure 7. The paper presents metallographic research (Fig. 5, 6, 9), calculation of the average diameter of the austenite grain (Tab. 2), as well as hardness measurements (Fig. 4). The austenitising temperature was assumed, in a standard way, which means higher by 30÷50°C than the Ac3 temperature for hypoeutectoid steels. The steel samples were subjected to full annealing. A sample of the tested alloy was heated to a temperature of 850°C, held for 2 hours, and then cooled at a rate of 3°C/min to 500°C and further cooled at a rate of 30°C/min to room temperature. The microstructure of the investigated material was examined by means of a light microscope, Axiovert 200 MAT. The hardness measurements were performed with a Vickers HPO250, which imposes a force equal to 10 kG and 30 kG. The dilatometric measurements were performed with a L78R.I.T.A. dilatometer. The CCT diagrams were made on the basis of dilatograms recorded for samples cooled at various rates. It was concluded that the transition start curves are C-shaped. According to the Wever and Rose classification, this is a type III chart.

7

Analiza topografii mikrostruktury TRIP stali CMnAlSi

Lis A., Dryja M.

Inżynieria Materiałowa

|

2014

|

Vol. 35, nr 5

390--392

PL

Przedstawiono wykres CTPc z temperatury 800°C dla stali CMnAlSi i typową mikrostrukturę typu TRIP (Transformation Induced Plasticity) obserwowaną za pomocą mikroskopu świetlnego. Analizę topografii mikrostruktury stali CMnAlSi przeprowadzono za pomocą mikroskopu sił atomowych (AFM), wyróżniając ferrytyczno-bainityczną osnowę z wyspami martenzytycznymi i austenit szczątkowy.

EN

Continuous Transformation Phase diagram from 800°C for CMnAlSi steel and typical TRIP (Transformation Induced Plasticity) microstructure observed by light microscopy were presented. Topographical analysis of microstructure of CMnAlSi steel executed by Atomic Force Microscopy (AFM) was established discriminating ferrite-bainite matrix and islands of martensite and residual austenite in the structure.

8

Analiza dylatometryczna przemian fazowych podczas nagrzewania zahartowanego stopu Ti6Al4V

Dąbrowski R.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2013

|

R. 58, nr 2

84-89

PL

W artykule zaprezentowano fragment oryginalnego wykresu CTPc [stopni] (czas-temperatura-przemiana) przy nagrzewaniu ciągłym zahartowanego dwufazowego stopu tytanu w gatunku Ti6Al4V. Wykres wykonano dla wybranej temperatury wyżarzania (w zakresie jednofazowym [beta]) równej 1020 [stopni]C. Dla zilustrowania uzyskanych wyników zamieszczono wybrane dylatogramy nagrzewania zahartowanego stopu wraz z ich interpretacją. Na dylatogramach nagrzewania z szybkościami w zakresie 0,05-35°C/s obserwuje się wyraźny efekt dylatacyjny ujemny związany prawdopodobnie z przemianą fazy martenzytycznej [alfa]' - [alfa]+[beta]. W ww. zakresie szybkości nagrzewania początek tej przemiany odnotowano w zakresie temperatur 390-525 [stopni]C. Stwierdzono, że w zakresie niskich temperatur odpuszczania (50-200 [degrees]C) trudno jest jednoznacznie rozstrzygnąć o rodzaju zachodzących przemian w oparciu tylko o analizę dylatometryczną. Ten zakres temperatur wymaga użycia dodatkowych metod badawczych, np. TEM. Wyniki badań posłużą do optymalizacji technologii obróbki cieplnej oraz uzyskania wymaganych własności mechanicznych stopu Ti6Al4V.

EN

The fragment of the original CHT diagram (continuous-heating-transformation) at continuous heating of the quenched, diphase titanium alloy Ti6Al4V, are presented in the paper. The diagram was made for the selected annealing temperature (in the single phase [beta] range) being equal 1020 [degrees]C. To illustrate the obtained results the selected dilatograms of heating the quenched alloy together with their interpretation are included in the paper. When heating is carried out at a rate: 0.05-35 [degreesw]C/s a distinct negative dilatation effect is seen in the dilatograms. It is probably related to the martensite phase transformation [alfa]'- [alfa]+[beta]. The start of this transformation - within the mentioned above heating rate - was seen in the temperature range 390-525 [degrees]C. It is stated in the paper, that at low tempering temperatures (50-200 [degrees]C) it is difficult to decide explicitly, based on the dilatometric analysis only, which kind of transformation occurs. This temperature range requires using additional investigation methods, e.g. TEM. The obtained results will be applied for the optimisation of the heat treatment technology and for achieving the required mechanical properties of the Ti6Al4V alloy.

9

Continuous cooling transformation (CCT) and continuous heating transformation (CHT) diagrams for the new bainitic steel

Pacyna J.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 4

341--345

EN

The kinetics of transformations of undercooled austenite of the new bainitic steel was determined, in the hereby paper, as the CCT diagrams (Fig. 1 and 3). Investigations were performed for two values of austenitising temperature, it means: Ac3 + 50°C = 890°C and 950°C. The bainitic character of the new steel and its high hardenability was conﬁrmed, as well as the fact that an increase of the austenitising temperature to 950°C did not inﬂuence signiﬁcantly the kinetics of transformation of this steel austenite. The selected cooling processes courses were illustrated by photographs of microstructures of the tested steel samples (Fig. 2 and 4). The kinetics ofphase transformations of samples quenched from 890 and 950°C into bainite with a rate of 1100°C/h (0.305°C/s) was determined at their heating, in a form of the CHT diagrams (Fig. 5 and 8). The retained austenite start and ﬁnish temperature, as well as temperature of cementite M3C and carbides (MC type) precipitations were detennined by analysing differential curves of the numerically recorded dilatograms. The method of interpretation of differential curves was also shown. The dilatation effect (shrinkage) originated by carbides e precipitation was not found in the recorded dilatograms of tempering the investigated bainitic steel. None essential differences in the phase transformation kinetics at tempering the tested steel - after its previous quenching into bainite from 890 and 950°C - were found.

PL

W pracy określono kinetykę przemian przechłodzonego austenitu nowej stali bainitycznej W formie wykresów CTPc (rys. 1 i 3). Badania wykonano dla dwóch wartości temperatury austenityzowania, tj AC3 + 50°C = 890°C oraz 950°C. Potwierdzono bainityczny charakter nowej stali, jej wielką hartowność, jak również to, że wzrost temperatury austenityzowania do 950°C nie wpływa istotnie na zmianę kinetyki przemiany austenitu tej stali. Wybrane przebiegi chłodzenia próbek zilustrowano fotograﬁami ich mikrostruktury (rys. 2 i 4). Dla próbek zahartowanych z 890 i 950°C na bainit z szybkością 1100°C/h (0,305°C/s) określono, W postaci wykresów CTPcO kinetykę przemian fazowych przy ich nagrzewaniu (rys. 5 i 8). Wartości temperatury początków i końców przemiany austenitu szczątkowego, wydzielania cementytu M3C i węglików typu MC określono, analizując krzywe różniczkowe zarejestrowanych cyfrowo dylatogramów. Pokazano też sposób interpretacji krzywych różniczkowych. Na zarejestrowanych dylatogramach odpuszczania badanej stali bainitycznej nie stwierdzono efektu dylatacyjnego (skurczu) od wydzielania węglików e. Nie stwierdzono też istotnych różnic w kinetyce przemian fazowych przy odpuszczaniu badanej stali po jej uprzednim zahartowaniu na bainit z 890 i 950°C.

10

TPF 3.0 do tworzenia wykresów przemian fazowych austenitu w stalach w warunkach spawalniczych CTPc-S

Łomozik M., Pilarczyk A.

Przegląd Spawalnictwa

|

2012

|

R. 84, nr 3

23-27

PL

W artykule scharakteryzowano warunki spawalnicze wynikające z zasadniczych różnic pomiędzy cyklem cieplnym klasycznej obróbki cieplnej a cyklem cieplnym spawania. Przedstawiono metodykę badania przemian fazowych austenitu w stalach w warunkach oddziaływania spawalniczych cykli cieplnych. Omówiono przeznaczenie, możliwości i procedurę postępowania w programie TPF 3.0 w odniesieniu do edycji wykresów przemian fazowych austenitu w warunkach spawalniczych CTPc-S. Przedstawiono porównanie wykresu CTPc-S z wykresem CTPc dla stali konstrukcyjnej S355JR.

EN

The article presents the welding condition resulting from the difference between the thermal cycle of standard heat treatment and a welding thermal cycle. The methodology of phase austenite transformation examination in steels in the condition of welding thermal cycles is explained. The use, ability and operation procedure of TPF software (ver. 3.0) with reference to the determination of CCT (Continous Coding Transformation) diagrams of phase austenite transformation in steels in welding conditions are presented. The welding-related CCT and CCT diagrams for structural steel S355JR grade are compared.

11

Analiza dylatometryczna przemian fazowych podczas odpuszczania stali 56NiCrMo7

Dąbrowski R., Dziurka R.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2012

|

Vol. 79, nr 10

748--752

PL

W artykule zaprezentowano oryginalny wykres CTPc° (czas – temperatura – przemiana) dla przemian zachodzących podczas odpuszczania stali narzędziowej do pracy na gorąco w gatunku 56NiCrMo7. Wykres wykonano dla wybranej temperatury austenityzowania równej 830 °C. Uzyskane wyniki zilustrowano za pomocą dylatogramu chłodzenia stali od 830 °C oraz dylatogramów nagrzewania ze stanu zahartowanego (odpuszczania) wraz z ich interpretacją. Na dylatogramach nagrzewania stwierdzono dwa wyraźne efekty dylatacyjne ujemne: pierwszy − pochodzący najprawdopodobniej od wydzielania węglika ε oraz drugi – związany z wydzielaniem cementytu stopowego (M3C). Ponadto, zarejestrowano wyraźny efekt dylatacyjny dodatni związany z przemianą austenitu szczątkowego. Nie zaobserwowano natomiast efektu dylatacyjnego dodatniego pochodzącego od niezależnego zarodkowania węglików typu MC. Uzyskane wyniki badań pozwolą zmodyfikować technologię odpuszczania narzędzi wykonanych z badanej stali.

EN

In this paper the original CHT diagram (Continuous - Heating - Transformation) during tempering of 56NiCrMo7 hot-work tool steel was presented. The diagram was prepared for the chosen austenitizing temperature (830 °C). To present the way of interpretation of the results, dilatograms of cooling the sample as well heating the samples from as-quenched state were studied. Two negative dilatation effects were found on the dilatograms of heating: first - related most probably to the precipitations of ε carbide and second – related to the precipitations of alloyed cementite (M3C). Moreover, the positive dilatation effect related to the transformation of the retained austenite was registered. The positive dilatations effect related to independent nucleation of the carbides of MC type was not observed. Obtained results will let work out the detailed technology of tempering of tools made of the investigated steel.

12

Microstructure and abrasive wear resistance of 18Cr-4Ni-2.5Mo cast steel

Kalandyk B.

Archives of Foundry Engineering

|

2012

|

Vol. 12, iss. 4

81-84

EN

An influence of a decreased Cr content on the microstructure of the highly alloyed Cr-Ni cast steel, duplex type, melted under laboratory conditions, was characterized in the paper. The microstructure investigations were performed in the initial state and after the heat treatment (solution annealing) at 1060 C as well as the phase transformation kinetics at continuous cooling was measured. The wear resistance of the investigated cast steel was tested and compared with the 24%Cr-5%Ni-2.5%Mo cast steel. The Cr content decrease, in ferritic-austenitic cast steels (duplex), from 24-26%Cr to 18% leads to the changes of the castings microstructure and eliminating of a brittle \sigma phase. In dependence of the casting cooling rate, apart from ferrite and austenite, also fine martensite precipitates occur in the casting structure. It was shown that the investigated cast steel is characterised by a slightly lower wear resistance than the typical cast steel duplex grades.

13

Krzywe OCTPc jako podstawa doboru warunków chłodzenia stali o strukturze wielofazowej

Grajcar A., Zalecki W.

Inżynieria Materiałowa

|

2011

|

Vol. 32, nr 2

122-127

PL

Praca dotyczy projektowania kilkuetapowego chłodzenia stali typu C-Mn-Si-Al-Nb-Ti w celu uzyskania struktur wielofazowych z dużym udziałem metastabilnego austenitu szczątkowego, warunkującym wykorzystanie efektu TRIP (TRansformation Induced Plasticity) podczas kształtowania technologicznego blach na zimno. Na podstawie badań dylatometrycznych wyznaczono wykresy CTPc (czas-temperatura-przemiana) oraz OCTPc (odkształcenie-czas-temperatura-przemiana). Wykres OCTPc był podstawą opracowania czterech wariantów chłodzenia ze zróżnicowaniem warunków chłodzenia w zakresie przemiany y-a. Obróbkę cieplno-plastyczną przeprowadzono w symulatorze Gleeble 3800, stosując wytrzymanie izotermiczne stali w temperaturze 350°C przez 600 s. Dokonano szczegółowej analizy mikrostruktury stali z zastosowaniem mikroskopii świetlnej oraz wyznaczono udziały austenitu szczątkowego i ferrytu. Stwierdzono, że ciągłe chłodzenie stali w zakresie przemiany y-a z szybkością 25°C/s nie zapewnia pożądanego udziału ferrytu i austenitu szczątkowego. Uzyskanie ponad 12% austenitu szczątkowego w osnowie drobnoziarnistego ferrytu wymaga zastosowania wolnego chłodzenia w zakresie przemiany austenitu w ferryt.

EN

The work concerns the design of multi-stage cooling of C-Mn-Si-Al-Nb- -Ti-type steel in order to obtain multiphase structures with a large fraction of metastable retained austenite, which enables the utilization of the TRIP effect (TRansformation Induced Plasticity) during technological cold forming of sheets. The CCT (continuous cooling transformation) and DCCT (deformation-continuous cooling transformation) diagrams (Fig. 1 and 2) were developed on the basis of dilatometric tests. The DCCT was a basis of the elaboration of four cooling variants with a diversification of cooling conditions in a range of the y-a transformation (Fig. 3a). The thermomechanical processing was carried out using the Gleeble 3800 simulator, applying isothermal holding of steel at a temperature of 350°C for 600 s. The detailed analysis of the microstructure of steel by light microscopy was performed and the fractions of retained austenite and ferrite were determined (Tab. 1). It was found that the continuous cooling of steel in a range of the y-a transformation with a rate of 25°C/s does not guarantee of desirable fractions of ferrite and retained austenite (Fig. 3c, d). Obtaining over 12% retained austenite in a matrix of fine-grained ferrite requires applying of slow cooling in a range of the transformation of austenite into ferrite (Fig. 3a, b).

14

Role of the preliminary heat treatment in anisothermic eutectoid change of the cast iron

Szykowny T., Giętka T., Trepczyńska-Łent M.

Archives of Foundry Engineering

|

2011

|

Vol. 11, iss. 3

101-106

EN

Preliminary heat treatment, preceding continuous cooling of the iron casting, assumed in the research, complies with the applied in practice single normalization, double normalization or normalization with slow cooling. In each of these cases continuous cast iron cooling has been begun from the same temperature 925 C. CCT diagrams have been made with use of metallographic method. The mechanism, kinetics and the final structure of eutectoid change of the cast iron after such treatment have been traced.

15

Kinetyka przemian fazowych przy nagrzewaniu ze stanu zahartowanego stali 56NiCrMo7

Dąbrowski R., Dziurka R.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2010

|

Vol. 77, nr 10

589-593

PL

W pracy przedstawiono oryginalny wykres CTPcO (czas – temperatura – przemiana) przy nagrzewaniu ciągłym ze stanu zahartowanego (odpuszczaniu), stali narzędziowej do pracy na gorąco w gatunku 56NiCrMo7. Wykres sporządzono dla wybranej temperatury austenityzowania równej 860 °C. Dla zilustrowania uzyskanych wyników zamieszczono dylatogram chłodzenia stali od 860 °C oraz dylatogramy nagrzewania ze stanu zahartowanego wraz z ich interpretacją. Na dylatogramach nagrzewania stwierdzono dwa wyraźne efekty dylatacyjne ujemne: pierwszy – pochodzący najprawdopodobniej od wydzielania węglika . oraz drugi – związany z wydzielaniem cementytu stopowego (M3C). Ponadto, zarejestrowano wyraźny efekt dylatacyjny dodatni związany z przemianą austenitu szczątkowego. Nie zaobserwowano natomiast efektu dylatacyjnego dodatniego pochodzącego od niezależnego zarodkowania węglików typu MC. Uzyskane wyniki badań pozwolą w przyszłości zmodyfikować technologię odpuszczania narzędzi wykonanych z badanej stali.

EN

In this paper the original CHT diagram (Continuous Heating Transformation) during heating from as-quenched state) of 56NiCrMo7 hot-work tool steel was presented. The diagram was prepared for the chosen austenitizing temperature 860 °C. To present the way of interpretation of the results, dilatograms of cooling the sample as well heating the samples from as-quenched state were studied. Two negative dilatationes effects were found on the dilatograms of heating: first – related most probably to the precipitations of ĺ carbide and second – related to the recipitations of alloyed cementite (M3C). Moreover, the positive dilatation effect related to the transformation of the retained austenite was registered. The positive dilatations effect related to cendependent nucleation of the carbides of MC type was not observed. Obtained results will let work out the detailed technology of tools tempering made of the investigated steel.

16

Influence of heat treatment on microstructure and properties of bainitic cast steel used for frogs in railway crossovers

Parzych S., Tasak E.

Archives of Foundry Engineering

|

2010

|

Vol. 10, iss. 1 spec.

113--116

EN

This work deals with influence of heat treatment on microstructure and properties of sample cast assigned as a material used for frogs in railway crossover. Materials used in railway industry for frogs (manganese cast steel and forged pearlitic steel) do not fulfil strict conditions of exploitation of railway. One of the solutions is using cast steel with bainitic or bainite-martensite microstructure, what allows to gain high resistance properties (Rm = 1400 MPa, Rp0,2 = 900 MPa, hardness to 400 HBW). The cooling rates of rail type UIC60 shows that it is possible to reach the bainitic microstructure in cast of frog. The microstructure of lower banite should have an advantageous influence on cracking resistance. In order to set the parameters of heat treatment, the critical temperatures were determined by dilatometric methods determined. This heat treatment consisted of normalizing that prepared it to the farther process of resistance welding. Moreover, the CCT diagram of proposed bainitic cast steel was prepared. The exams were done that can be used to evaluate the influence of heat treatment on microstructure and properties of the sample cast.

17

The kinetics of phase transformations during the tempering of HS6-5-2 steel

Bała P., Pacyna J., Krawczyk J.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2009

|

Vol. 35, nr 2

69-76

EN

Purpose: This work contains a detailed description of the kinetics of phase transformations during tempering of hardened HS6-5-2 high-speed steel. Moreover, the microstructure development in tested samples, reflecting the extend of the phase transformations during tempering, was discussed too. 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. The influence of the heating rate on the retained austenite transformation as well as the results of threefold tempering at 560 °C were also determined. 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. It was shown that in the quenched high-speed steels a part of retained austenite is already transformed during heating for tempering, but its significant part is transformed only during cooling after tempering as well as during consecutive heatings for temperings. Examination of the microstructure of investigated steel, mainly focused on microstructural development relating to the advancement of transformations during continuous tempering, showed an adequacy of the microstructural changes to CHT diagrams. Research limitations/implications: The new CHT diagram of investigated steel was determined. Practical implications: The obtained CHT diagram may be used to design new technologies of tempering of this steel. Originality/value: The new CHT diagram. Keywords: Tool materials; Tempering; CHT - diagram; Retained austenite

18

The calculation of CCT diagrams for engineering steels

Trzaska J., Jagiełło A., Dobrzański L.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2009

|

Vol. 39, nr 1

13-20

EN

Purpose: of this paper is to present numerical methods for calculation of CCT diagrams for engineering steels. Design/methodology/approach: The presented numerical methods for calculating the anisothermic diagrams of supercooled austenite are based on physical, statistical or artificial intelligence methods. In many cases input data are chemical composition and austenitising temperature. The results of calculations consist of temperature of the beginning and the end of particular transformation, the volume fraction of structural components and hardness of steel after heat treatment. Findings: Numerical methods are an alternative to experimental measurement in providing the material data required for heat treatment process simulation. Research limitations/implications: All presented methods for calculation of CCT diagrams for engineering steels are limited by ranges of mass concentrations of elements. Practical implications: All presented methods may be used in computer steel selection systems for machines parts manufactured from engineering steels subjected to heat treatment. Originality/value: The presented methods can be used for selecting steel with required structure after heat treatment. Keywords: Computational material science; Artificial intelligence methods; Neural networks; CCT diagrams

19

Diagrams of supercooled austenite transformations of low-carbon and medium-carbon TRIP-steels

Grajcar A., Opiela M.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2008

|

Vol. 32, nr 1

13-16

EN

Purpose: The aim of the paper is to determine the influence of cooling conditions on a structure and a shape of CCT-diagrams of TRIP-aided steels. Design/methodology/approach: The diagrams of undeformed supercooled austenite transformations for low-carbon and medium-carbon steels were determined. The specimens were austenitized at a temperature of 1100°C and cooled from a temperature of 900°C with a rate in a range from 1 to 300°Cs-1. The dilatometric tests were carried out by the use of the DIL805A/D dilatometer with a LVDT-type measuring head. Findings: It was found that obtained CCT-diagrams of low-carbon and medium-carbon steels are favourable for manufacturing TRIP-type steels with multiphase structures. The steels are characterized by large ferritic and bainitic fields and a right-displaced pearlitic range. However, a ferrite fraction obtained after cooling with an optimum rate from a temperature of 900°C is low. Increasing the fraction of the α phase requires two-stage cooling after austenitizing. Research limitations/implications: To obtain the optimum ferrite fraction, it is necessary to modify a cooling course in a range of γ→α transformation. It should result in an effective utilization of the time for the transformation of austenite into the fine-grained ferrite. Practical implications: The obtained diagrams of supercooled austenite transformations can be useful in a determination of a cooling course from a finishing rolling temperature for sheets with a multiphase structure. Originality/value: The diagrams of the undeformed supercooled austenite for the low-carbon and medium-carbon steels containing Nb and Ti microadditions were obtained.

20

The kinetics of phase transformations during tempering of Cr-Mo-V medium carbon steel.

Bała P., Pacyna J., Krawczyk J.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2007

|

Vol. 20, nr 1-2

79-82

EN

Purpose: The reasons for writing this paper was to describe the kinetics of phase transformations during tempering of hardened Cr-Mo-V medium carbon 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 was determined with dilatometric method. Samples were observed using with TEM. Findings: During heating of the samples of the quenched Cr-Mo-V medium carbon steel the occurrence of 3 principal transformations was determined. These are: precipitation of epsilon carbide, M3C precipitation and transformation of retained austenite. A TEM investigations focused on determination of a degree of phase transformations during continuous tempering, showed compatibility of the microstructure with CHT diagram for tested steel. Research limitations/implications: The new CHT diagram of investigated steel was determined. Practical implications: The obtained CHT diagram may be used to design new technologies of tempering of this steel. Originality/value: The new CHT diagram, characterization of tempering new Cr-Mo-V steel.