PL
 |
EN
Preferencje help
Polish version English version Język
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 20

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
Wpływ warunków obróbki cieplnej na jakość połączeń rur ze stali S235JR zgrzewanych prądami wielkiej częstotliwości
Ducki K. J., Biesaga M., Kostkiewicz D.
Hutnik, Wiadomości Hutnicze
|
2018
|
Vol. 85, nr 8
242--246
PL
W pracy analizowano wpływ różnych wariantów wyżarzania na mikrostrukturę oraz właściwości mechaniczne i technologiczne rur ze stali S235JR zgrzewanych prądami wielkiej częstotliwości w linii technologicznej „FERRUM” S.A. Badania prowadzono na rurach w stanie surowym po zgrzewaniu oraz po wyżarzaniu odprężającym, normalizującym i ujednorodniającym. Stwierdzono, że rury w stanie surowym po zgrzewaniu charakteryzowały się niejednorodną mikrostrukturą w obszarze zgrzeiny i SWC oraz obniżonymi właściwościami wytrzymałościowymi i plastycznymi. Zastosowanie wyżarzania odprężającego powoduje niewielkie ujednorodnienie mikrostruktury, czemu towarzyszył wzrost właściwości wytrzymałościowych i plastycznych. Najlepsze połączenie właściwości wytrzymałościowych i plastycznych oraz w miarę jednorodną i drobnoziarnistą mikrostrukturę uzyskano dla rur po wyżarzaniu normalizującym. Przeprowadzenie wyżarzania ujednorodniającego powoduje ujednorodnienie i rozrost ziarna mikrostruktury, czemu towarzyszyło niewielkie obniżenie właściwości wytrzymałościowych i plastycznych.
EN
The study analyzes the effect of different annealing variants on the microstructure and mechanical and technological properties of pipes made of the S235JR steel, welded with high-frequency currents in the process line of „FERRUM” S.A. The tests were carried out on pipes in the as-rolled condition, after welding and stress relief annealing, normalizing and homogenizing. It was found that the pipes in their as-rolled condition after welding were characterized by a heterogeneous microstructure in the area of weld and HAZ, as well as by reduced strength and ductile properties. The application of stress relief annealing resulted in a slight homogenization of the microstructure, which was accompanied by enhancement of the strength and ductile properties. The best combination of strength and ductile properties, as well as a relatively homogeneous and fine-grained microstructure, was obtained for pipes after normalization annealing. Homogenizing, in turn, resulted in homogenization and coarsening of grains of the microstructure, which was accompanied by a slight reduction of strength and plastic properties.
2
Charakterystyka odkształcalności nadstopu Ni-Fe podczas odkształcania plastycznego na gorąco
Ducki K. J., Mendala J.
Hutnik, Wiadomości Hutnicze
|
2017
|
Vol. 84, nr 8
301--305
PL
W pracy przedstawiono wpływ dwóch wariantów wstępnego wygrzewania 1120°C/2h i 1180°C/2h oraz parametrów odkształcania plastycznego na gorąco na właściwości plastyczne nadstopu IN-718. Badania odkształcalności stopu wykonano metodą skręcania na gorąco na plastomerze skrętnym. Próbki skręcano do zerwania w zakresie temperatury 900−1150°C ze stałą prędkością odkształcania 0,1 i 1,0 s-1. Na wyznaczonych i skorygowanych krzywych płynięcia określono wskaźniki charakteryzujące właściwości plastyczne stopu oraz analizowano zależności temperaturowe maksymalnego naprężenia uplastyczniającego (σpp) i odkształcenia granicznego (εf). Stwierdzono, że optymalne wartości maksymalnego naprężenia uplastyczniającego i odkształcenia granicznego uzyskano dla stopu po wstępnym wygrzewaniu 1120°C/2h i odkształcaniu z prędkością 0,1 s-1 w zakresie temperatury 1050−1100°C. Zależności pomiędzy maksymalnym naprężeniem uplastyczniającym i parametrem Zenera-Hollomona (Z) przedstawiono w postaci funkcji potęgowej σpp = A×Zn. Wartości energii aktywacji odkształcania na gorąco (Q) wyznaczono dla dwóch wariantów wstępnego wygrzewania stopu, tj. 1120°C/2h i 1180°C/2h i wyniosły − odpowiednio − 478 kJ/ mol i 628 kJ/mol.
EN
The influence of two variants of initial soaking at 1120°C/2h and 1180°C/2h and parameters of hot plastic working on the deformability of an IN-718 type superalloy have been presented. The hot deformation characteristics of alloy were investigated by hot torsion tests. The tests were executed at constant strain rates of 0.1 and 1.0 s-1, and testing temperature in the range of 900°C to 1150°C and were conducted until total fracture of the samples. Plastic properties of the alloy were characterized by worked out flow curves and the temperature relationships of maximum yield stress (σpp) and strain limit (εf). It was found that optimal values of flow stress and strain limit were obtained for the alloy after its initial soaking at 1120°C/2h and deformation in the temperature range of 1050-1100 °C at strain rate 0.1 s-1.The relationship between the maximum yield stress and the Zener-Hollomon parameter (Z) was described by σpp = A×Zn power function. Activation energy for hot working (Q) was assessed for the alloy after two variants of initial soaking, i.e. 1120°C/2h and 1180°C/2h and amounted − respectively − 478 kJ/mol and 628 kJ/mol.
3
Content available The characteristic of deformability and quantitative description of the microstructure of hot-deformed Ni-Fe superalloy
Ducki K. J., Rodak K., Mendala J., Wojtynek L.
Archives of Metallurgy and Materials
|
2017
|
Vol. 62, iss. 1
297--302
EN
The paper presents the results of research concerning the influence of hot plastic working parameters on the deformability and microstructure of a Ni-Fe superalloy. The research was performed on a torsion plastometer in the range of temperatures of 900-1150°C, at a strain rates 0.1 and 1.0 s-1. Plastic properties of the alloy were characterized by the worked out flow curves and the temperature relationships of flow stress and strain limit. The structural inspections were performed on microsections taken from plastometric samples after so-called “freezing”. The stereological parameters as the recrystallized grain size, inhomogenity and grain shape have been determined. Functional relations between the Zener-Hollomon parameter and the maximum yield stress and the average grain area have been developed and the activation energy for hot working has been estimated.
4
The characteristic of deformability of Fe–Ni superalloy during high-temperature deformation
Ducki K. J.
Inżynieria Materiałowa
|
2016
|
Vol. 37, nr 1
29--34
EN
The influence of two variants of initial soaking at 1100°C/2 h and 1150°C/2 h and parameters of hot plastic deformation on the deformability of Fe–Ni superalloy have been presented. The hot deformation characteristics of alloy were investigated by hot torsion tests using Setaram torsion plastometer. The tests were executed at constant strain rates of 0.1 and 1.0 s–1, and testing temperature in the range of 900 to 1150°C and were conducted until total fracture of the samples. Plastic properties of the alloy were characterized by worked out flow curves and the temperature relationships of maximum yield stresses (σpp) and strain limits (εf). The flow stress of the torsion tests showed a single peak in the flow stress-strain curves, and indicated that a dynamic recovery and recrystallization took place during the hot deformation. It was found that optimal values of flow stresses and strain limits were obtained for the alloy after its initial soaking at 1100°C/2 h and deformation in the temperature range of 1050÷950°C at strain rate 0.1 s–1. The increase of maximum yield stresses, σpp, and decrease of strain limit of the alloy, εf, as the initial soaking temperature was rising up to 1150°C/2 h, with the strain rate increasing to 1.0 s–1, was associated with a growth of the initial grain size and the degree of austenite saturation with alloying elements. The relationship between the maximum yield stresses and the Zener-Hollomon parameter (Z) was described by σpp = A × Zn power function. Activation energy for hot working (Q) was assessed for the alloy after two variants of initial soaking, i.e. 1100°C/2 h and 1150°C/2 h and amounted, respectively, 442 kJ/mol and 519 kJ/mol.
PL
Żarowytrzymałe nadstopy Fe–Ni umacniane wydzieleniowo fazą typu γ′-Ni3(Al, Ti) są stopami trudno odkształcalnymi i mają duże wartości naprężenia uplastyczniającego w wysokiej temperaturze. W doborze warunków przeróbki plastycznej na gorąco stopów Fe–Ni należy uwzględniać: rozmiar ziarna osnowy, parametry odkształcania plastycznego oraz przebieg rekrystalizacji. W pracy podjęto badania nad wpływem warunków wstępnego wygrzewania oraz parametrów odkształcania plastycznego na gorąco na odkształcalność technologiczną wybranego nadstopu Fe–Ni. Celem prowadzonych badań był dobór warunków wstępnego wygrzewania oraz określenie nakorzystniejszych parametrów kształtowania plastycznego na gorąco wyrobów ze stopów Fe–Ni.
5
Charakterystyka odkształcalności nadstopu Fe-Ni podczas odkształcania plastycznego na gorąco
Ducki K. J.
Hutnik, Wiadomości Hutnicze
|
2015
|
Vol. 82, nr 8
520--526
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu wstępnego wygrzewania i parametrów odkształcania plastycznego na gorąco na charakterystyki odkształcalności nadstopu Fe-Ni. Badania odkształcalności stopu wykonano metodą skręcania na gorąco na plastomerze skrętnym. Próbki skręcano do zerwania w zakresie temperatury 900÷1150°C ze stałą prędkością odkształcania 0,1 i 1,0 s-1. Na wyznaczonych i skorygowanych krzywych płynięcia określono wskaźniki charakteryzujące właściwości plastyczne stopu oraz analizowano zależności temperaturowe maksymalnego naprężenia uplastyczniającego (σpp) i odkształcenia granicznego (εf). Opracowane krzywe płynięcia plastycznego stopu wykazują pojedyncze maksimum naprężenia uplastyczniającego, co świadczy o przebiegu procesów zdrowienia i rekrystalizacji dynamicznej podczas odkształcania na gorąco. Zależności pomiędzy maksymalnym naprężeniem uplastyczniającym i parametrem Zenera-Hollomona (Z) przedstawiono w postaci funkcji potęgowej σpp = A × Zn. Wyznaczone wartości energii aktywacji procesu odkształcania plastycznego na gorąco (Q) dla dwóch wariantów wstępnego wygrzewania stopu, tj. 1100°C/2h i 1150°C/2h wyniosły odpowiednio 442 kJ/mol i 519 kJ/mol.
EN
The influence of initial soaking and parameters of plastic deformation on the deformability of Fe-Ni superalloy have been presented. The hot deformation characteristics of alloy were investigated by hot torsion tests using of torsional plastometer. The tests were executed at constant strain rates of 0.1 and 1.0 s-1, and testing temperature in the range of 900 to 1150°C and were conducted until total fracture of the samples. Plastic properties of the alloy were characterized by worked out flow curves and the temperature relationships of flow stresses (σpp) and strain limits (εf). The flow stress of the torsion tests showed a single peak in the flow stress-strain curves, and indicated that a recovery and dynamic recrystallization took place during the hot deformation. The relationship between the peak stresses and the Zener-Hollomon parameter (Z) were described by σpp = A × Zn power function. Activation energy for hot working (Q) was assessed for the alloy after two variants of previous heating, i.e. 1100°C/2h and 1150°C/2h and amounted respectively 442 kJ/mol and 519 kJ/mol.
6
Charakterystyka odkształcalności i mikrostruktury nadstopu Ni-Fe po odkształcaniu plastycznym na gorąco
Ducki K. J.
Hutnik, Wiadomości Hutnicze
|
2014
|
Vol. 81, nr 8
534--540
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu parametrów odkształcania plastycznego na gorąco na mikrostrukturę i właściwości plastyczne nadstopu typu IN-718. Badania odkształcalności stopu wykonano metodą skręcania na gorąco na plastomerze skrętnym. Próbki skręcano do zerwania w zakresie temperatury 900÷1150°C ze stałą prędkością odkształcania 0,1 i 1,0 s-1. Do analizy ilościowej zastosowano program MET-ILO i wyznaczono podstawowe parametry stereologiczne badanych mikrostruktur. Wykazano, że średnia wielkość ziarna po rekrystalizacji wzrasta w miarę podwyższania temperatury odkształcania i wzrostu prędkości odkształcania. Opracowano zależność funkcyjną pomiędzy średnią wielkością ziarna zrekrystalizowanego a parametrem Zenera-Holomona oraz oszacowano energię aktywacji odkształcania plastycznego na gorąco.
EN
The paper presents the results of research concerning the influence of hot deformation parameters on the microstructure and plastic properties of an IN-718 type superalloy. The hot deformation characteristics of alloy were investigated by hot torsion tests using of torsional plastometer. The tests were executed at constant strain rates of 0.1 and 0.1 s-1, and testing temperature in the range of 900 to 1150°C and were conducted until total fracture of the samples. A quantitative analysis of the investigated microstructures was carried out by means of program MET-ILO and the main stereological parameters were determined. It was found that mean grain size after recrystallization increases with an increasing deformation temperature and with growth of strain rate. Functional relation between the mean recrystallized grain size and the Zener-Hollomon parameter been developed and activation energy of the hot plastic deformation has been estimated.
7
A quantitative description of the microstructure of hot-deformed Ni-Fe superalloy
Ducki K. J., Mendala J., Swadźba L.
Inżynieria Materiałowa
|
2013
|
Vol. 34, nr 4
261--264
EN
The paper presents the results of research concerning the influence of hot deformation parameters on the microstructure and plastic properties of an Incolloy 718 type superalloy. The hot deformation characteristics of alloy were investigated by hot torsion tests using of Setaram torsional plastometer of type 7 MNG. The tests were executed at constant strain rates of 0.1 and 0.1 s-1, and testing temperature in the range of 900 to 1150°C and were conducted until total fracture of the samples. The structural inspections were perfonned on microsections taken from plastometric samples after so called “freezing”, i.e. rapid cooling of samples in water from deformation temperature. Plastic properties of the alloy were characterized by worked out flow curves and the temperature relationships of flow stresses and the strain limits. The flow stress of the torsion tests showed a single peak in the flow stress-strain curves, and indicated that recovery and dynamic recrystallization took place during the hot deformation. A quantitative analysis ofthe investigated microstructures was carried out by means of a computer program MET-ILO and the main stereological parameters were determined. For the analyzed microstructures the relationships between the process parameters and the recrystallized grain size, inhomogenity and shape of grains have been determined. It was found that mean grain size after recrystallization increases with an increasing deformation temperature and with growth of strain rate. Functional relation between the Zener-Hollomon parameter and the mean grain size after dynamic recrystallization have been developed and activation energy of the hot plastic deformation process has been estimated.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu parametrów odkształcania plastycznego na gorąco na mikrostrukturę i właściwości plastyczne nadstopu typu Inconel 718. Badania odkształcalności stopu wykonano metodą skręcania na gorąco na plastomerze skrętnym typu 7 MNG firmy Setaram. Próbki cylindryczne pełne skręcano do zerwania w zakresie temperatury 900÷1150°C ze stałą prędkością odkształcania 0,1 i 1,0 s-1. Badania strukturalne prowadzono na odcinkach pobranych z próbek plastometrycznych po ich ,,zamrożeniu”, tj. oziębianiu w wodzie bezpośrednio z temperatury skręcania. Na wyznaczonych krzywych płynięcia określono wskaźniki charakteryzujące właściwości plastyczne stopu w próbie skręcania i odkształcalność graniczną. Opracowane krzywe płynięcia plastycznego stopu wykazują pojedyncze maksimum naprężenia uplastyczniającego, co świadczy o przebiegu procesu zdrowienia i rekrystalizacji dynamicznej podczas odkształcania na gorąco. Do analizy ilościowej zastosowano program komputerowy MET-ILO i wyznaczono podstawowe parametry stereologiczne badanych mikrostruktur. Dla analizowanych mikrostruktur wyznaczono zależności pomiędzy parametrami odkształcania plastycznego a wielkością, jednorodnością i kształtem ziarna zrekrystalizowanego. Wykazano, że średnia wielkość ziarna po rekrystalizacji wzrasta w miarę podwyższania temperatury odkształcania i wzrostu prędkości odkształcania. Opracowano zależność funkcyjną pomiędzy parametrem Zenera-Holomona a średnią wielkością ziama po rekrystalizacji dynamicznej oraz oszacowano energię aktywacji procesu odkształcania plastycznego na gorąco.
8
Influence of initial heat treatment on the structure and creep resistance of austenitic Fe-Ni alloy
Ducki K. J., Hetmańczyk M.
Inżynieria Materiałowa
|
2010
|
Vol. 31, nr 3
264-267
EN
The paper addresses the problem of determining the dependence between initial heat treatment of an austenitic Fe-Ni alloy precipitation-strengthened with intermetallic phases of type ? (Ni3(Al, Ti)) and its microstructure and creep resistance. Specimens of the alloy were subjected to tests after two variants of heat treatment, i.e. solution heat treatment followed by typical single-stage ageing, and solution heat treatment followed by novel two-stage ageing. Specimens that underwent heat treatment were subjected to a static tensile test carried out at room and increased temperature and creep tests, carried out at temperature range 650÷750°C and at stresses 70÷340 MPa. It has been found that, at room and increased temperature, the of Fe-Ni alloy after two-stage ageing is distinguished by higher strength properties with a little lower plastic properties. In a case of creep tests, specimens after single-stage ageing were characterized by higher creep resistance. Lower creep resistance of Fe-Ni alloy after two-stage ageing can be explained by increased brittleness of material in boundary areas.
PL
Praca dotyczy określenia zależności pomiędzy wyjściową obróbką cieplną stopu Fe-Ni umacnianego wydzieleniowo fazą międzymetaliczną typu ?? (Ni3(Al, Ti)) a jego mikrostrukturą i odpornością na pełzanie. Badano próbki po dwóch wariantach obróbki cieplnej, tj. przesycaniu i typowym jednostopniowym starzeniu oraz po przesycaniu i nowatorskim starzeniu dwustopniowym. Próbki po obróbce cieplnej poddano statycznej próbie rozciągania w temperaturze pokojowej i podwyższonej oraz próbie pełzania w zakresie temperatury 650÷750°C i przy naprężeniu 70÷340 MPa. Stwierdzono, że w temperaturze pokojowej i podwyższonej próbki po starzeniu dwustopniowym odznaczały się wyższymi własnościami wytrzymałościowymi przy nieco niższych własnościach plastycznych. W przypadku wyników prób pełzania stwierdzono, że większą odpornością na pełzanie charakteryzowały się próbki po starzeniu jednostopniowym. Niższą odporność na pełzanie stopu Fe-Ni po starzeniu dwustopniowym można tłumaczyć zwiększoną kruchością materiału w strefach przygranicznych.
9
Content available remote Wpływ obróbki cieplnej na strukturę i odporność na pełzanie austenitycznego stopu Fe-Ni
Ducki K. J.
Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji
|
2010
|
Vol. 30, nr 3
79-86
PL
W artykule przedstawiono zależności pomiędzy wyjściową obróbką cieplną stopu Fe-Ni umac-; nianego wydzieleniowo fazą międzymetaliczną typu / [Ni3(Al, Ti)] a jego strukturą i odpornością na pełzanie. Badaniom poddano próbki po dwóch wariantach obróbki cieplnej, tj. przesycaniu i typowym starzeniu jednostopniowym oraz po przesycaniu i nowatorskim starzeniu dwustopniowym. Obrobione cieplnie próbki poddano próbie statycznego rozciągania w temperaturze pokojowej i podwyższonej oraz próbie pełzania w zakresie temperatury 650 - 750°C i przy naprężeniach 70 - 340 MPa. Stwierdzono, że w temperaturze pokojowej i podwyższonej próbki po starzeniu dwustopniowym odznaczały się lepszymi właściwościami wytrzymałościowymi przy nieco gorszych właściwościach plastycznych. Przy dłuższych czasach ekspozycji większą odpornością na pełzanie charakteryzowały się próbki po starzeniu jednostopniowym. Mniejszą odporność na pełzanie stopu Fe-Ni po starzeniu dwustopniowym można tłumaczyć większą kruchością materiału w strefach przygranicznych.
EN
The paper addresses the problem of determining the dependence between initial heat treatment of an austenitic Fe-Ni alloy precipitation-strengthened with intermetallic phases of type / [Ni3(Al,Ti)] and its structure and creep resistance. Specimens of the alloy were subject to tests after two variants of heat treatment, i.e. solution heat treatment followed by typical single-stage ageing, and solution heat treatment followed by novel two-stage ageing. Specimens that underwent heat treatment were subjected to a static tensile tests carried out at room and increased temperature and creep tests, carried out at range temperature 650 - 750°C and at stresses 70 - 340 MPa. It has been found that, at room and increased temperature, the specimens of Fe-Ni alloy after two-stage ageing are distinguished by higher strength properties with a little lower plastic properties. In a case of creep tests, specimens after single-stage ageing characterized by higher creep resistance. Lower creep resistance of Fe-Ni alloy after two-stage ageing can be explained by increased brittle-ness of material in boundary areas.
10
Content available remote Influence of increased nitrogen content on tool steels structure and selected properties
Cieśla M., Ducki K. J.
Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering
|
2008
|
Vol. 27, nr 2
123-126
EN
Purpose: The paper addresses the problem of determining the influence of an increased nitrogen content in the range 0.03-0.09% on the structure and selected functional properties of melts made of X155CrMoV12-1 and X40CrMoV5-1 tool steels and HS6-5-2 high-speed steel. Design/methodology/approach: The tests consisted of an assessment of structure and determination of selected characteristics of as-annealed, quenched and tempered tool steels with nitrogen. Measurements of precipitates basic stereological parameters on the studied stages of heat treatment were performed. Nitrogen's influence on steels, crack resistance (KIC) and low-cycle fatigue (LCF) in heat improved condition were analysed. Findings: The investigated tool steels revealed that nitrogen addition has positive influence on carbides and carbonitrides' enhanced fraction and dispersion in as-annealed condition, and homogenizing and refinement of the structure in state of quenching and tempering. The modified structure of tool steels with nitrogen was shown by their increased functional properties, i.e. higher brittle cracking resistance and higher fatigue durability in the range of a low number of cycles at increased temperature. Practical implications: The test results obtained can be used in developing technology and production of tool steels with nitrogen with increased functional properties and increased durability in operational conditions. Originality/value: The paper demonstrated a positive influence of intentional nitrogen content on structure modification and an increase of tool and high-speed steels functional properties.
11
Content available remote Effect of increased nitrogen content on the structure and properties of tool steels
Cieśla M., Ducki K. J.
Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering
|
2008
|
Vol. 29, nr 1
15-22
EN
Purpose: The influence is analysed of an increased nitrogen content in the range of 0.03-0.09% on stereological features of the microstructure, the principal mechanical properties, crack resistance and fatigue strength of alloy tool steels of X155CrMoV12-1 and X40CrMoV5-1 types, and the HS 6-5-2 high-speed steel. Design/methodology/approach: The principal stereological parameters of precipitates in the microstructure of as-annealed, quenched and tempered tool steels with nitrogen have been determined. The surface fraction and the mean plane section area of carbides have been determined as well. The influence of nitrogen on abrasion resistance, crack resistance and low-cycle fatigue of a heat improved steel has been examined. Findings: It has been found that in the investigated tool and high-speed steels, a nitrogen addition enhances size-reduction and homogenization of the structure in the as-quenched and as-tempered condition. Moreover, an advantageous effect of nitrogen additions has been found on increasing the fraction and dispersion of carbides in the as-annealed condition. The tool and high-speed steels with a nitrogen addition have shown increased resistance to abrasion and brittle cracking as well as longer fatigue life at an elevated temperature. Practical implications: At the laboratory testing stage, the results of the study may constitute an assessment of the effect of nitrogen addition on usable properties of tool steels. The results should be used to develop a production technology of tool steels containing nitrogen of increased durability in operational conditions. Originality/value: The study has shown the influence of a nitrogen addition in the range of 0.03-0.09% on the modification of the microstructe of selected tool and high-speed steels, which determines the enhanced usable properties of those steels.
12
Content available remote Effect of heat treatment on the structure and fatigue behaviour of austenitic Fe-Ni alloy
Ducki K. J., Cieśla M.
Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering
|
2008
|
Vol. 30, nr 1
19-26
EN
Purpose: The paper addresses the problem of determining the dependence between initial heat treatment of an austenitic Fe-Ni alloy and its fatigue life at room and elevated temperature Specimens of Fe-Ni alloy were subject to tests after two variants of heat treatment: solution heat treatment followed by typical single-stage ageing, and solution heat treatment followed by novel two-stage ageing. Design/methodology/approach: For the investigated Fe-Ni alloy after solution heat treatment in the conditions: 980*C/2h/water, two variants of specimen ageing were applied for comparison, i. e. single-stage ageing (715*C/16h/air) and two-stage ageing (720*C/8h+cooling in the furnace up the temperature of 650*C+650*C/8h/air). Specimens that underwent heat treatment were subjected to a static tensile test and low-cycle fatigue tests (LCF), carried out at room temperature and at an increased temperature of 600oC. Findings: It has been found that, at both tested temperatures, the specimens of Fe-Ni alloy after two-stage ageing are distinguished by higher strength properties with a little lower plastic properties. In a case of low-cycle fatigue tests carried out at a temperature of 20*C and 600*C, specimens after single-stage ageing were characterized by higher fatigue life. Lower fatigue life of Fe-Ni alloy after two-stage ageing can be explained by increased brittleness of material in boundary areas. Practical implications: The fatigue life results obtained in LCF conditions can be used in predicting the duration of operation of products made out of Fe-Ni alloy both in room and elevated temperatures. Originality/value: The significance of the applied ageing variants' effect on the mechanical properties and fatigue life of the tested austenitic Fe-Ni alloy is shown in the paper.
13
Content available remote Analysis of the precipitation and growth processes in a high-temperature Fe-Ni alloy
Ducki K. J.
Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering
|
2008
|
Vol. 31, nr 2
226-232
EN
Purpose: The influence of prolonged aging on the precipitation process of the intermetallic phases, carbide and boride in high-temperature Fe-Ni austenitic alloy has been studied. Taking advantage of the LSW theory, at attempt was undertaken to provide a quantitative description of the γ' phase particles growth as a function of temperature and aging time. 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 0.5-500 h. Structural investigations were conducted using transmission electron microscopy (TEM) and X-ray diffraction. Findings: Direct measurements on the electron micrographs allowed to calculate the structural parameters of the γ' phase: 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 t1/3 were elaborated and the activation energy (E) of the γ' phase coagulation process was determined. Practical implications: The obtained data of γ' phase particles growth as a function of temperature and aging time can be used to evaluate the degree of Fe-Ni alloys structure degradation and the distributions of temperatures during their operation at high temperatures. Originality/value: The paper touches upon the problem of the development of modern quantitative metallography methods with the use of thin foil technique and using theory LSW to describe a growth and coagulation processes of particles γ' phase in high-temperature Fe-Ni alloy.
14
Content available remote 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.
15
Investigations of the structure and precipitation strengthening in a high-temperature Fe-Ni alloy
Ducki K. J.
Inżynieria Materiałowa
|
2007
|
Vol. 28, nr 3-4
142-145
EN
The paper describes relationships between the kinetics of precipitation and growth of the intermetallic phase y' [Ni3(Al,Ti)] and the strengthening magnitude obtained in a creep resisting Fe-Ni alloy of the A-286 type. In order to accomplish the goal the study, the author used the LSW coagulation theory and Brown and Ham's conventional analysis of strengthening by ordered particles. 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). The author carried out analyses of strengthening and flow stress (Ax) increases as a function of the particle size of the y' phase and determined the value of the anti-phase boundary energy (YAPB) f°r the analyzed Fe-Ni alloy.
PL
Praca dotyczy określenia zależności pomiędzy kinetyk wydzielania i koagulacji fazy międzymetalicznej typu y' [Ni3(Al,Ti a wielkością uzyskiwanego umocnienia w żarowytrzymałym stopi Fe-Ni typu A-286. Do realizacji pracy wykorzystano teor koagulacji LSW oraz konwencjonalną analizę umocnienia prz( cząstki uporządkowane Brown'a i Ham'a. Próbki ze stopu Fe-f poddano przesycaniu w warunkach 980°C/2h/woda, a następnie starzeniu przy temperaturach 715, 750 i 780°C oraz czasach wytrzymania od 0.5 do 500h. Obrobione cieplnie próbki poddano badaniom strukturalnym (TEM, badania rentgenowskie) on badaniom własności mechanicznych (pomiary twardości, statyczna próba rozciągania, próba udarności). Przeprowadzono analizę; przyrostu umocnienia i naprężenia płynięcia (AT) W funkcji wielkoś cząstek fazy y' i wyznaczono wartość energii granicy antyfazowowej (YAPB) dla badanego stopu Fe-Ni.
16
Analiza procesów wydzieleniowych i koagulacji cząstek fazy międzymetalicznej w żarowytrzymalym stopie Fe-Ni
Ducki K. J.
Inżynieria Materiałowa
|
2007
|
Vol. 28, nr 2
53-58
PL
W pracy badano wpływ przedłużonego starzenia na proces wydzielania i koagulacji faz międzymetalicznych i węglików w żarowytrzymałym stopie austenitycznym Fe-Ni. Próbki poddano przesycaniu w warunkach 980 °C/2h/woda, a następnie starzeniu przy temperaturach 715,750 i 780 °C oraz czasach wytrzymania od 0,5 do 500 h. Badania strukturalne prowadzono na transmisyjnym mikroskopie elektronowym (TEM) oraz na dyfraktometrze rentgenowskim. Po przesycaniu badany stop odznaczał się strukturązbliźniaczonegoaustenituzniewielkąilościąnierozpuszczonych wydzieleń, tj. węglika TiC, azotka TiN, węglikoazotka Ti(C,N), węgliko-siarczka Ti4C2S2, fazy Lavesa Ni2Si oraz borka MoB (rys. 1, 2). Zastosowanie starzenia wywołuje w badanym stopie procesy wydzieleniowe faz międzymetalicznych typu y'[Ni3(Al,Ti)], >/[Ni3Ti], G[Ni]6Ti6Si7], p[NiTi] i a[Cr046Mo040Si014] oraz węglika typu M23C6 (rys. 3-10). Główną fazą wydzielającą się podczas starzenia stopu była faza międzymetaliczna typu y'. Na podstawie bezpośrednich pomiarów ze zdjęć elektronowych wyznaczono podstawowe parametry stereologiczne fazy y', tj.: średnią średnicę cząstek (L>), udział objętościowy cząstek (KF) i średnią odległość między cząstkami (ld) (tabela 2, rys. 11-14). Opierając się na teorii i5^(Lifshitz-Slyozov-Wagner) podjęto próbę ilościowego opisania stopnia wzrostu fazy y' w funkcji temperatury i czasu starzenia. Dla analizowanych temperatur starzenia uzyskano liniowe zależności zmian D w funkcji pierwiastka trzeciego stopnia z czasu starzenia (r"3), co świadczy o zgodności z teorią LSW (rys. 15). Energia aktywacji (E) procesu koagulacji fazy y' została wyznaczona z nachylenia prostej Arrheniusa, zaś jej oszacowana wartość wyniosła 299 kj/mol (rys. 16). Wielkość ta jest zbliżona do wartości energii aktywacji dyfuzji pierwiastków rozpuszczonych w austenicie i biorących udział we wzroście fazy y'.
EN
The influence of prolonged aging on the precipitation and growth processes of the intermetallic phases and carbides in a high-temperature austeni-tic Fe-Ni alloy has been studied. The samples were subjected to a solution heat treatment at 980 °C for 2 h and water quenched, and then aged at temperatures 715,750 and 780 °C at holding time from 0.5 to 500 h. Structural investigations were conducted using transmission electron microscopy (TEM) and X-ray diffraction. After solution heat treatment the alloy has the structure of twinned austenite with a small amount of undissolved precipitates as carbide TiC, nitride TiN, carbonitride Ti(C,N), carbosulfide Ti4C2S2, Laves'phase Ni2Si and boride MoB (Figs. 1, 2). The application of aging causes precipitation processes of y' [Ni3(Al,Ti)], r\ [Ni3Ti], G [Ni|6Ti6Si7], /?[NiTi] and <7[Cr046Mo040Si014] intermetallic phases as well as the carbide M23C6 (Figs. 3-10). The main phase precipitating during aging was the y' intermetallic phase. Direct measurements on the electron micrographs allowed to calculate the structural parameters of the y' phase: mean diameter (D), volume fraction (KK) and mean distance between particles (IJ (Table 2, Figs. 11-14). Taking advantage of the LSW (Lifshitz-Slyozov-Wagner) theory, at attempt was undertaken to provide a quantitative description of the y' particles growth as a function of temperature and aging time. In accordance with the LSW theory, linear dependencies of changes in D as a function of the cube root of the aging time (tm) were elaborated for the analyzed aging temperature (Fig. 15). From the slope of the Arrhenius straight line, the activation energy (E) of the y' phase coagulation process was determined, with its value estimated at 299 kJ/mole (Fig. 16). This value was very close to the activation energy for diffusion of solute elements in y-Fe which are considered to contribute to the growth of y' phase.
17
Content available remote 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.
18
Content available remote Precipitation and growth of intermetallic phase in a high-temperature Fe-Ni alloy
Ducki K. J.
Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering
|
2006
|
Vol. 18, nr 1-2
87--90
EN
Purpose: The paper identifies the intermetallic phases, carbide and boride precipitating in the high-temperature Fe-Ni austenitic alloy during extended aging. Taking advantage of the LSW theory, at attempt was undertaken to provide a quantitative description of the γ’ phase [Ni3(Al,Ti)] particles growth as a function of temperature and aging time. 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 0.5-500 h. Structural investigations were conducted using transmission electron microscopy (TEM) and X-ray diffraction. Findings: Direct measurements on the electron micrographs allowed to calculate the structural parameters of the γ’ phase: mean diameter ( ), volume fraction (VV), and mean distance between particles (ld). In accordance with the LSW theory, linear dependencies of changes in as a function of t1/3 were elaborated for the analysed aging temperatures. From the slope of the Arrhenius straight line, the activation energy (E) of the γ’ phase coagulation process was determined, with its value estimated at 299kJ/mole. Research limitations/implications: The obtained data of γ’ phase particles growth as a function of temperature and aging time can be used to evaluate the degree of Fe-Ni alloys structure degradation during their operation at high temperatures. Originality/value: The paper touches upon the problem of the development of modern quantitative metallography methods with the use of thin foil technique.
19
Badania odkształcalności i substruktury austenitycznego stopu Fe-Ni umacnianego wydzieleniowo fazami międzymetalicznymi
Ducki K.J., Hetmańczyk M., Kuc D., Rodak K.
Inżynieria Materiałowa
|
2004
|
R. XXV, nr 4
745-750
PL
W pracy badano wpływ wyjściowej struktury i parametrów odkształcenia plastycznego na gorąco na odkształcalność i substrukturę żarowytrzymałego austenitycznego stopu Fe-Ni umacnianego wydzieleniowo fazami międzymetalicznymi. Badania odkształcalności stopu wykonano metodą skręcania na gorąco na plastometrze skrętnym firmy Selaram. Próbki cylindryczne pełne skręcano do zerwania w zakresie temperatur 900 ÷1150 °C ze stałą prędkością odkształcenia 0,1 i 1,0 s^-1. Badania strukturalne prowadzono na odcinkach pobranych z próbek plastometrycznych po ich "zamrożeniu", tj. oziębieniu w wodzie bezpośrednio z temperatury skręcania. Na wyznaczonych krzywych płynięcia określono wskaźniki charakteryzujące właściwości plastyczne stopu w próbie skręcania i odkształcalność graniczną. Opracowane krzywe płynięcia plastycznego stopu wykazują pojedyncze maksimum naprężenia uplastyczniającego, co świadczy o przebiegu procesu zdrowienia i rekrystalizacji dynamicznej podczas odkształcania na gorąco. Zależności pomiędzy maksymalnym naprężeniem uplastyczniającym (sigma p max) i parametrem Zenera-Hollomona (Z) przedstawiono w postaci funkcji potęgowej sigma p max = A xZ^n. Wyznaczone wartości energii aktywacji procesu odkształcenia plastycznego na gorąco dla dwóch wariantów wstępnego wygrzewania stopu, tj. 1100°C/2h i 1150°C/2h wyniosły - odpowiednio - 483 i 563 kJ/mol. Przeprowadzone badania wpływu parametrów odkształcania na gorąco na substrukturę austenitycznego stopu Fe-Ni ujawniły przebiegające kolejno dynamiczne procesy zdrowienia, rekrystalizacji i repoligonizacji. Żaden z ujawnionych etapów zmian w substrukturze stopu nie stanowi samodzielnego procesu. Istotnym parametrem technologicznym wpływającym na wielkość podziarn i gęstość dyslokacji jest temperatura procesu. Podwyższanie temperatury odkształcania stopu prowadzi do wzrostu wielkości podziarn przy jednoczesnym spadku gęstości dyslokacji wewnątrz nich. Wpływ prędkości odkształcania stopu na wielkość podziarn i gęstość dyslokacji jest złożony i zależny od wyjściowej wielkości ziarna austenitu oraz mechanizmu przebiegu rekrystalizacji dynamicznej.
EN
The influence of initial structure and parameters of plastic deformation on the deformability and substructure of high-temperature Fe-Ni austenitic alloy have been presented. The hot deformation characteristics of alloy were investigated by hot torsion tests using of Setaram torsional plastometer. The tests were executed at constant strain rates of 0.1 and 1.0 s^-1, and testing temperature in the range of 900 to 1150 °C and were conducted until total fracture of the samples. The structural inspections were performed on microsections taken from plastometric samples after so called "freezing", i.e. rapid cooling of samples in water from deformation temperature. Plastic properties of the alloy were characterized by worked out flow curves and the temperature relationships of flow stresses and the strain limits (Table 2). The flow stress of the torsion tests showed a single peak in the flow stress-strain curves, and indicated that a recovery and dynamic recrystallization took place during the hot deformation (Fig. 1-4). The relationship between the peak stresses (sigma p max) and the Zener-Hollomon parameter (Z) were described by sigma p max = A x Z^n power function (Fig. 5,6), (Equation 9,10). Activation energy for hot working (Q) was assessed for the alloy after two variants of previous heating, i.e. 1100 °C/2 h and 1150 °C/2 h and amounted - respectively - 483 and 563 kJ/mole. The performed examinations, concerned with the influence of hot working parameters upon the substructure of austenitic Fe-Ni alloy, revealed the subsequently occurring processes of dynamic recovery, recrystallization and repolygonization (Fig. 8-11). None of the discovered stages of alloy substructure transformation constituties a self-contained process. An essential technological parameter having influence on the size of the subgrains and dislocation density is the temperature of the process (Fig. 12-15). Increase of the alloy deformation temperature led to growth of the size of the subgrains with a simultaneous decrease of their internal dislocation density. The influence of the strain rate of the alloy on the size of subgrains and dislocation density is complex in character and depends on the initial size of the austenite grains and on the mechanism of the dynamic recrystallization process.
20
The influence of heat treatment on the structure and properties of carbide precipitation hardened austenitic steels.
Ducki K.J., Hetmańczyk M.
Inżynieria Materiałowa
|
1998
|
R. XIX, nr 3
339-342
EN
The paper presents results of investigations of structure and mechanical properties of two newly invented Cr-Ni and Cr-Ni-Mn austenitic steels of 13/13 and 12/8/8 type strengthened through carbide particles precipitation. The specimens solutioned at temperature of 1200 degrees centigrade for half an hour with cooling in water and aged at temperature range of 700-750 degrees centigrade for 1 to 24 hrs were examined. The obtained results indicate significant hardening of the investigated steels owing to precipitation of dispersed V4C3 type carbide phase remaining coherence with austenitic matrix. During ageing maximum values of hardness and other strength properties increase by 2-3 times as compared with solutioned state.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.