Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Nanocrystalline structures obtained by isothermal treatment in bearing steels

Dworecka J., Pobiedzińska K., Jezierska E., Rożniatowski K., Świątnicki W.

Inżynieria Materiałowa

2014

Vol. 35, nr 2

109--112

Over the past decade, nanomaterials have been the subject of enormous interest. Metals and alloys with nanocrystalline structure are notable for their high mechanical properties, which, in general, are better than metallic materials with larger grain size. Until now, the most popular method used for obtaining a nanocrystalline structure in metals was severe plastic deformation (SPD). In steels, the same effect can be obtained by phase transitions occurring during appropriate heat treatments. In this work, two types of commercial steel (67SiMnCr6-6-4, 100CrMnSi6-4) were subjected to isothermal heat treatment in order to obtain a nanocrystalline structure. Heattreatment parameters were determined from dilatometric studies of phase transitions in the investigated steels. The first step of that treatment was austenitisation and the second one was isothermal annealing in the temperature of 260°C and 320°C. The prime objective of this study was to investigate the influence of grain refinement down to nanometric scale on the structure and mechanical properties of two bearing steels. The structure of steels after isothermal processes was investigated with transmission electron microscopy. The mechanical properties were determined by static tensile tests, impact tests and hardness measurements. It was shown that, during isothermal annealing at specified temperature, a structure composed of nanometric bainite plates separated by retained austenite layers was formed. The mechanical properties of both bearing steels, but with different content of alloying elements, were compared and discussed.

Obecnie nanomateriały stały się przedmiotem dużego zainteresowania. Metale i ich stopy z nanokrystaliczną strukturą są znane z dobrych właściwości mechanicznych, zwykle większych niż dla tych samych materiałów o grubszym ziarnie. Do tej pory najpopularniejszą metodą otrzymywania nanokrystalicznej struktury w metalach były metody dużego odkształcenia (SPD). W stalach ten sam efekt można uzyskać przez przemiany fazowe w trakcie odpowiednio zaprojektowanych obróbek cieplnych. W artykule dwie handlowe stale (67SiMnCr6-6-4, 100CrMnSi6-4) zostały poddane hartowaniu izotermicznemu w celu otrzymania nanokrystalicznej struktury. Parametry zabiegów cieplnych zostały wyznaczone na podstawie badań dylatometrycznych. Pierwszym etapem obróbki cieplnej była austenityzacja, a kolejnym wyżarzanie izotermiczne w temperaturze 260°C bądź 320°C. Głównym celem prowadzonych badań było zbadanie wpływu rozdrobnienia ziarna do rozmiarów nanometrycznych na strukturę i właściwości mechaniczne obu stali łożyskowych. Struktura stali po procesie izotermicznym była obrazowana za pomocą transmisyjnej mikroskopii elektronowej. Natomiast właściwości mechaniczne zostały określone w statycznej próbie rozciągania, w badaniu udarności i twardości. W pracy pokazano, że za pomocą hartowania izotermicznego w określonej temperaturze można otrzymać strukturę złożoną z nanometrycznych płytek bainitu oddzielonych warstwami austenitu szczątkowego. Uzyskane struktury i właściwości mechaniczne dla obu stali łożyskowych (o różnym składzie chemicznym) porównano i omówiono w artykule.

Otrzymywanie struktury nanokrystalicznej w stalach z wykorzystaniem przemiany bainitycznej

Świątnicki W. A., Pobiedzińska K., Skołek E., Gołaszewski A., Marciniak S., Nadolny Ł., Szawłowski J.

Inżynieria Materiałowa

2012

Vol. 33, nr 6

524--529

W pracy omówiono procesy wytwarzania struktury nanokrystalicznej z wykorzystaniem przemiany bainitycznej w stalach nisko- i średniostopowych. Przedstawiono strukturę i właściwości opisanych w literaturze i opatentowanych stali nanobainitycznych o specjalnie zaprojektowanym składzie chemicznym. Omówiono warunki uzyskania struktury nanokrystalicznej oraz procesy obróbki cieplnej prowadzące do jej wytworzenia. Przedstawiono ograniczenia w zastosowaniu stali nanobainitycznych oraz przeanalizowano możliwości eliminacji tych ograniczeń. Zaprezentowano również wyniki badań własnych mających na celu wytworzenie struktury nanokrystalicznego bainitu w dwóch stalach handlowych: stali łożyskowej 67SiMnCr6-6-4 i stali narzędziowej do pracy na gorąco X37CrMoV5-l. Stale poddano hartowaniu z przystankiem izotermicznym w zakresie temperatury nieco powyżej temperatury przemiany martenzytycznej, w czasie pozwalającym na zakończenie przemiany bainitycznej. Badania wykazały, że po takiej obróbce w obu stalach powstaje struktura składająca się z listew bezwęglikowego ferrytu o nanometrycznej grubości rozdzielonych warstwami austenitu szczątkowego, a zatem bardzo podobna do tej, jaką cechują się specjalnie zaprojektowane i opatentowane stale nanobainityczne. Obie stale cechują się podobną do stali nanobainitycznych twardością i znacznie większą udarnością. Wykazano ponadto, że czas wyżarzania izotermicznego badanych stali konieczny do uzyskania nanostruktury jest znacznie krótszy niż w przypadku opatentowanych stali nanobainitycznych. Praca została zrealizowana w ramach Projektu Strukturalnego pt. „Wytwarzanie stali o strukturze nanokrystalicznej przy wykorzystaniu przemian fazowych” NANOSTAL nr WND-POIG.01.01.02-14-100/09 współfinansowanego przez Unię Europejską ze środków Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka, lata 2007÷2013.

The processes of nanocrystalline structure formation with a use of bainitic transformation in low and medium alloyed steels have been described. The structure and properties of nanobainitic steels with specifically designed chemical composition, patented and described in the literature of the subject, have been presented. The conditions of obtaining nanocrystalline bainitic structure and the processes of thermal treatment leading to the nanostructure formation have also been discussed. The limitations in the use of nanobainitic steels have been presented and the possibilities of eliminating defined limits have been analysed. The paper describes also the actual results of our own research on the nanocrystalline bainite formation in two different commercial steels: 67SiMnCr6-4-6 bearing steel and the X37CrMoV5-1 tool steel. In the study steel samples were rapidly quenched to a temperature slightly above the martensite start temperature and austempered in the range of time allowing for a complete bainitic transformation. After such treatment in both types of steel a structure consisting of nanometric bainite lath, separated from each other by thin layers of retained austenite was revealed. That structure is very similar to the one distinctive for specifically designed and patented nanobainitic steels. Both steels have hardness values similar to the patented nanobainitic steels but with much higher impact strength. It has also been shown that the time of isothermal annealing during austempering, necessary for obtaining the bainitic nanostructure is significantly shorter than in the case of the patented nanobainitic steels. The study was accomplished within the Structural Project “Nanocrystalline structure formation in steels using phase transformation” NANOSTAL (contract no. POIG 01.01.02-14-100/09). The project is co-financed by European Union from the European Regional Development Fund within Operational Program Innovative Economy, 2007÷2013.