Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Obróbka cieplno-plastyczna stali konstrukcyjnych zawierających 3÷4%Al umożliwiająca wytworzenie mikrostruktury lamelarnej

Adamczyk M., Garbarz B., Niżnik-Harańczyk B.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2017

|

T. 69, nr 1

10--23

PL

Artykuł zawiera wyniki badań stali konstrukcyjnych z dodatkiem stopowym glinu w ilości 3÷4%, poddanych wielowariantowej obróbce cieplno-plastycznej. Nowe stale z glinem charakteryzują się występowaniem stabilnej struktury dwufazowej austenityczno-ferrytycznej w zakresie temperatury nagrzewania do przeróbki plastycznej i przeróbki plastycznej na gorąco. Umożliwia to wytworzenie mikrostruktury lamelarnej (pasmowej). Celem badań było uzyskanie wysokich właściwości mechanicznych nowej klasy stali z dodatkiem stopowym glinu, konkurencyjnych w stosunku do właściwości obecnie wytwarzanych konstrukcyjnych wyrobów stalowych o wysokiej granicy plastyczności minimum 500 MPa, w warunkach technologicznych typowych dla średnio zaawansowanych technicznie walcowni. W wyniku zastosowania zróżnicowanych wartości parametrów obróbki cieplno-plastycznej, wytworzono lamelarne struktury charakteryzujące się wartością średniej grubości pasm mikrostruktury w zakresie od 8,6 μm do 13,3 μm. Właściwości mechaniczne eksperymentalnych stali po zastosowanych wariantach obróbki cieplno-plastycznej mieszczą się w szerokim zakresie wartości: Rm od 620 do 1080 MPa, Rp0,2 od 420 do 540 MPa oraz wydłużenie całkowite od 6 do 19%. Korzystne proporcje wytrzymałości i plastyczności uzyskano dla stali zawierających 0,30%C-1,72%Mn-3,0%Al oraz 0,28%C-1,67%Mn-2,98%Al-0,70%Si-0,49%Cr: granica plastyczności ok. 500 MPa, wytrzymałość ok. 700 MPa i wydłużenie całkowite ok. 17%.

EN

Results of investigation of structural steels alloyed with 3÷4% of aluminium subjected to multivariant thermomechanical processing are presented in the paper. The new steel grades with aluminium addition are characterised by their dual phase austenite-ferrite structure stable at temperatures of reheating and hot working. This property enables to produce laminated (banded) microstructure. The aim of the investigation was to obtain high mechanical properties of the new class of steels containing aluminium, competitive with mechanical properties of currently produced structural steel products with a high yield strength of minimum 500 MPa, using medium-advanced rolling facilities. As a result of application of different values of thermo-mechanical treatment laminated structures were produced with an average thickness of microstructural bands in the range of 8.6 μm to 13.3 μm. Mechanical properties of the experimental steels obtained after the applied variants of thermo- mechanical processing showed wide ranges of values: Rm from 620 to 1080 MPa, Rp0,2 from 420 to 540 MPa and total elongation from 6 to 19%. A favorable proportion of strength and ductility was obtained for the steels containing 0.30%C-1.72%Mn-3.0%Al and 0.28%C-1.67%Mn-2.98%Al-0.70%Si-0.49%Cr: yield strength ca. 500 MPa, tensile strength ca. 700 MPa and total elongation ca. 17%.

2

Development of Structural Steel Containing 3÷5 wt% Al with Microlaminated Microstructure

Garbarz B., Adamczyk M., Niżnik-Harańczyk B.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2017

|

Vol. 62, iss. 4

2309--2315

EN

The aim of this work was to develop basic parameters of hot rolling and controlled cooling technology allowing to obtain the microlaminated (lamellar) microstructure in a lean-alloy structural steel containing 3÷5 wt % Al. Thermo-mechanical rolling tests of two experimental steels were carried out in a semi-industrial line comprising a one – stand reversing rolling mill. The final microstructure of the specimens subjected to rolling in the γ + α stability region characterised with the microlaminated morphology composed of lamellae of ferrite with thickness down to 1 μm or less and lamellae or grains of phases developed during transformation of the austenite. Determined parameters of the thermo-mechanical processing allowed to achieve very attractive mechanical properties of the experimental steels: tensile strength over 1.0 GPa and ductility level (total elongation) better than 15%.

3

Wpływ technologii wytapiania stali z dodatkiem stopowym 3÷5% Al na rodzaj i morfologię wtrąceń niemetalicznych

Adamczyk M., Niżnik-Harańczyk B., Pogorzałek J.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2016

|

T. 68, nr 2

24--32

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu warunków wytapiania i odlewania eksperymentalnych stali zawierających 3÷5% glinu na rodzaj i morfologię wtrąceń niemetalicznych. Wytopy badawcze wykonano w elektrycznym piecu indukcyjnym z zastosowaniem próżni oraz w atmosferze powietrza. Przeprowadzono analizę ilościową i jakościową wtrąceń niemetalicznych po przeróbce plastycznej na gorąco. W stalach wytapianych i odlewanych w powietrzu występują głównie wtrącenia AlN, MnS, Al2O3 oraz złożone wtrącenia tlenkowo-siarczkowe. Udział objętościowy wszystkich wtrąceń niemetalicznych stanowi 0,10÷0,12% obj. i jest większy o ok. 30% w porównaniu ze stalą wytapianą w próżni.

EN

The paper presents the effect of melting and casting conditions of experimental steels with 3÷5% of aluminium on the type and morphology of non-metallic inclusions. The experimental heats were carried out in an electric induction furnace in vacuum and in air atmosphere. A quantitative and qualitative analysis of non-metallic inclusions was conducted after hot plastic working. Steels which were melted and casted in air atmosphere contain mainly AlN, MnS, Al2O3 and complex oxide-sulfide inclusions. The volume fraction of non-metallic inclusions was 0.10÷0.12% and it was about 30% higher than the volume of inclusions in the steel produced in vacuum.

4

Eksperymentalna weryfikacja możliwości zastosowania nanostrukturalnej stali bainityczno-austenitycznej do wytwarzania odkuwek matrycowych

Garbarz B., Niżnik-Harańczyk B.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2015

|

T. 67, nr 1

5--13

PL

Artykuł zawiera wyniki badań odkształcalności ultrawytrzymałej stali bainityczno-austenitycznej NANOS-BA® w zakresie temperatury charakterystycznym dla kucia na gorąco oraz wyniki pomiarów właściwości mechanicznych i obserwacji mikrostruktury tej stali po zastosowaniu różnych wariantów obróbki cieplnej. Wykonano symulacje kucia wybranego typu odkuwki matrycowej w urządzeniu Gleeble 3800, stosując odkształcanie w zakresie temperatury 800-1100°C i regulowane chłodzenie po odkształceniu. Stwierdzono, że maksymalne naprężenie na krzywych płynięcia σ-ε w kolejnych następujących po sobie gniotach w stałej temperaturze ulega niewielkim zmianom. Świadczy to o braku umacniania się badanej stali w zastosowanych izotermicznych cyklach odkształcania. Wraz z obniżaniem temperatury odkształcania próbek w symulatorze Gleeble od 1100°C, przez 950°, do 800°C, następował - zgodnie z oczekiwaniami - wzrost maksymalnego naprężenia odkształcenia. Testowano skuteczność zastosowania obróbki cieplnej GSIT (Grain Sectioning and Isothermal Transformation = podział ziarn i przemiana izotermiczna) do zwiększenia udarności stali NANOS-BA®. Zastosowanie obróbki GSIT, polegającej na kontrolowanym chwilowym przechłodzeniu poniżej MS przed obróbką izotermiczną, istotnie zwiększyło udarność Charpy-V stali NANOS-BA® w całym zakresie temperatury badania, od 20°C do -60°C. W wyniku wykonanych badań stwierdzono, że stal NANOS-BA® może zostać zastosowana do wytwarzania ultrawytrzymałych odkuwek matrycowych.

EN

Results of deformability investigation of ultra-strength bainite-austenite steel NANOS-BA® in the temperature range characteristic of hot forging, as well as results of measurements of mechanical properties and microstructure observation of this steel subjected to various heat treatment procedures are reported in the paper. Simulations of forging operation of a specific type of drop forging in a Gleeble simulator were carried out applying deformations in the temperature range of 800-1100°C followed by controlled cooling. It was found that the maximum values of the stress read out from the σ-ε flow curves of consecutive compressions at constant deformation temperature only little changed. This is the evidence of lack of the work-hardening of the investigated steel in the consecutive isothermal compressions at applied deformation temperatures of 1100°C, 950° and 800°C. Lowering temperature of deformation in the Gleeble simulator from 1100°C, through 950°, to 800°C, caused - as expected – an increase in the maximum deformation stress. Effectiveness of the GSIT (Grain Sectioning and Isothermal Transformation) heat treatment to increase fracture toughness of NANOS-BA® steel was tested. Application of GSIT heat treatment, consisting in short-time undercooling below MS before isothermal transformation, substantially increased Charpy-V fracture toughness of NANOS-BA® steel in the whole range of testing temperature, from 20°C to -60°C. Based on the obtained results of investigation it was concluded that NANOS-BA® steel can be used for manufacturing of ultra-strength drop forgings.