Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Transformation Kinetics of Austempered Ductile Iron: Dilatometric Experiments and Model Parameter Evaluation

Suchocki C., Myszka D., Wasiluk K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2019

|

Vol. 64, iss. 4

1661--1666

EN

In this study a group of selected transformation kinetics equations is applied to describe the isothermal ferritic transformation in austempered ductile iron (ADI). A series of dilatometric tests has been carried out on ADI at different temperatures. The obtained experimental data are utilized to determine the parameter values of the considered kinetic equations. It is found that the transformation kinetics models by Starink, Austin and Rickett are substantially more effective at describing the ferritic transformation in ADI than the much celebrated Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov (JMAK) equation. Furthermore, it is demonstrated that evaluating the kinetic parameters using the least squares method instead of calculating them from vastly used formulas can significantly improve the accuracy of the JMAK model’s predictions.

2

Influence of Pre-heat Treatment on Mechanical Properties of Austempered Ductile Cast Iron

Nawrocki P., Wasiluk K., Łukasik K., Myszka D.

Archives of Foundry Engineering

|

2018

|

Vol. 18, iss. 1

176--180

EN

The paper presents the effect of pre-heat treatment on the mechanical properties of ductile cast iron with elevated content of Cu and Mo elements. Austempered Ductile Iron is a material with non-standard properties, combining high tensile strength and abrasion resistance with very good plasticity. In addition, it is prone to strain hardening and have good machining abilities. The study was conducted for five designed heat treatment cycles. The variables were the time and temperature of the pre-heat treatment, followed by one of two standard heat treatments for ADI cast iron. The aim of the authors was fragmentation of the grains of perlite during the initial heat treatment. It is presumed, that subsequent heat treatment will cause further refinement of the microstructure than would be the case without initial heat treatment. Diffusion is much faster than in case of ferritic matrix of cast iron. The results will be used to evaluate material for the production of parts of equipment that must operate under extreme load conditions.

3

Microstructure and Properties of Surface Layer of Carburized 38CrAlMo6-10 Steel Subjected to Nanostructurization by a Heat Treatment Process

Wasiluk K., Skołek E., Świątnicki W.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 4

1685--1690

EN

The aim of the study was to produce and characterize a nanobainitic microstructure in surface layers of carburized 38CrAlMo6-10 structural steel. Steel contained 1.% Al and 0.3% Si - elements hindering the cementite precipitation, which was considered to be adequate for obtaining a carbide free bainite. Steel samples were subjected to two different vacuum carburizing processes in order to obtain two different contents of carbon in surface layer. To produce a nanobainitic microstructure a heat treatment consisting of austempering at temperature slightly higher than the martensite start temperature (Ms) of the layer was applied after each carburization process. It was found, that the obtained microstructure of carburized layer depends strongly on carbon content. In steel with surface layer containing lower carbon content a nanobainitic microstructure with carbon-enriched residual austenite was formed. In case of surface layer containing higher carbon content the ultra-fine grained lower bainite was obtained.

PL

Celem pracy było wytworzenie w nawęglonej warstwie wierzchniej stali 38CrAlMo6-10 mikrostruktury nanobainitu. Stal ta zawiera dodatek 1,31% Al+Si - pierwiastków hamujących wydzielanie węglików, który został uznany za wystarczający by umożliwić powstanie nanobainitu. Próbki poddano dwóm procesom nawęglania do dwóch różnych zawartości węgla w warstwie wierzchniej. Zastosowana obróbka cieplna nanobainityzacji obejmowała hartowanie izotermiczne w temperaturach nieco wyższych niż Ms warstwy. Uzyskane wyniki pozwalają stwierdzić, że mikrostruktura warstwy wierzchniej po bainityzacji zależy silnie od zawartości węgla. W przypadku jednej warstwy uzyskano nanometrycznej wielkości listwy bainitu z filmem wzbogaconego w węgiel austenitu resztkowego, w drugiej mikrostrukturę ultra drobnoziarnistego bainitu dolnego.

4

Wytwarzanie struktury nanokrystalicznej w warstwach wierzchnich stali po nawęglaniu próżniowym

Wasiak K., Wasiluk K., Skołek E., Świątnicki W., Szawłowski J., Sut M., Korecki M., Krasoń M., Bazel M.

Piece Przemysłowe & Kotły

|

2013

|

11-12

16--21

PL

W wyniku poddania stali niskowęglowych, procesowi nawęglania, hartowania i niskiego odpuszczania powstają znaczne naprężenia własne mogące doprowadzić nawet do pęknięcia materiału. W artykule przedstawiono badania mające na celu opracowanie takiej obróbki cieplnej, która zapewni uzyskanie pożądanych właściwości stali i zredukuje to niekorzystne zjawisko.

EN

By subjecting a low carbon steel to carburisation, hardening, and low temperature tempering, a high level of residual stress is produced, which can result even in cracking of the material. The article discusses research aimed at developing a heat treatment method that would allow for achieving the desired steel properties while minimising the adverse effects.

5

Wytwarzanie niskotemperaturowego bainitu w warstwie nawęglonej na stali 38CrAlMo610

Wasiluk K., Skołek E., Świątnicki W.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 6

911--915

PL

Stosowana powszechnie obróbka cieplna warstw nawęglanych stali, polegająca na hartowaniu i niskim odpuszczaniu, niesie ze sobą ryzyko wystąpienia efektów ubocznych: wzrostu naprężeń własnych w warstwie powierzchniowej, odkształcenia elementu, a nawet zarodkowania pęknięć. Celem zredukowania tego ryzyka w pracy podjęto próbę opracowania alternatywnej obróbki po procesie nawęglania, która polega na hartowaniu elementu z przystankiem izotermicznym w zakresie przemiany bainitycznej. Przyjęto, iż zastąpienie hartowania martenzytycznego obróbką izotermiczną w stalach o odpowiedniej zawartości pierwiastków stopowych i węgla powinno zredukować ryzyko wystąpienia wymienionych niekorzystnych zjawisk przez wytworzenie struktury bainitu niskotemperaturowego o ultradrobnym ziarnie i dużej twardości. Do badań wybrano stal chromowo-molibdenową z aluminium, powszechnie stosowaną w przemyśle do azotowania, zawierającą dodatki: 0,8÷1,1% Al. oraz 0,17÷0,37% Si. Pierwiastki te hamują wydzielanie cementytu podczas przemiany bainitycznej, co powinno sprzyjać powstaniu pożądanej struktury. Próbki stalowe poddano nawęglaniu próżniowemu do zawartości węgla ok. 0,76% przy powierzchni, a następnie przeprowadzono hartowanie z przystankiem izotermicznym w temperaturze bliskiej Ms dla warstwy nawęglonej. Przeprowadzono obserwacje mikrostruktury uzyskanej w warstwie wierzchniej stali za pomocą mikroskopu świetlnego oraz transmisyjnego mikroskopu elektronowego. Ujawniono, że w warstwie nawęglonej powstała struktura ultradrobnych płytek ferrytu bainitycznego w osnowie wzbogaconego w węgiel austenitu. Dokonano charakterystyki twardości uzyskanej struktury oraz odporności na zużycie przez tarcie i wykazano, że warstwa wierzchnia po takiej obróbce ma korzystne właściwości mechaniczne. Przeprowadzone badania wskazują, iż hartowanie z przystankiem izotermicznym prowadzące do wytworzenia bainitu bezwęglikowego może stanowić interesującą alternatywę w porównaniu z konwencjonalnym hartowaniem i niskim odpuszczaniem.

EN

Quenching and low tempering, commonly applied as a heat treatment for steels after carburization, may cause side effects, such as: increased residual stress in surface layer, detail distortion or even initiation of cracking. This study was an attempt to reduce those possible risks by developing an alternative heat treatment for carburized surface layer of steels, involving austempering. It was established that the application of the austempering treatment instead of conventional quenching and tempering heat treatment, lead to formation of carbide-free bainite with ultra-fine grain size. The austempering treatment may therefore reduce the mentioned negative side effects. For the purpose of this study a chromium-molybdenum steel containing 0.97% of Al and 0.33% of Si was used. The last two elements are known to suppress the cementite precipitation which allows obtaining a desired microstructure of carbide-free bainite. Steel samples were subjected to vacuum carburization, which enriched the surface layer up to the 0.76% of carbon. Then steel was austempered at temperature close to the martensite start temperature Ms of the surface layer. Microstructural observations of carburized layer were made using the light microscope (LM) and transmission electron microscope (TEM). It was revealed that microstructure of ultra-fine bainitic plates with carbon-enriched austenite layers was formed in carburized layer. The performed tests of hardness and wear resistance proved that the carburized and austempered surface layer has attractive mechanical properties. Acquired results show that austempering of carburized steels resulting in low-temperature bainite formation may be an interesting alternative to the conventional quenching and tempering heat treatment process.