Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Insight into Abrasive Wear of X153CrMoV12 Tool Steel Microalloyed with Varied Niobium Content

Leśniewski Tadeusz, Lachowicz Marzena, Hawryluk Marek, Marzec Jan

Tribologia

|

2025

|

nr 1

17--28

EN

The article analyses the influence of the addition of niobium on the microstructure, hardness, and wear of X153CrMoV12 cold work tool steel. Steels containing 0.06 wt.% and 0.20 wt.% niobium are characterized using light and scanning electron microscopy methods, hardness measurements and tribological tests. To test the abrasion resistance of selected materials, the authors use the T-07 test stand. The behavior of steel under tribological influences is assessed using scanning electron microscopy. The results show that the abrasive particles have an obvious effect on the loss of steel abrasive mass, but the niobium content determines the relative wear resistance. Steel with a niobium content of 0.20 wt.% is characterized by higher hardness, which ultimately results in higher abrasion resistance. This effect is associated with the presence of niobium carbide precipitates in the steel.

PL

Oceniono wpływ dodatku niobu na mikrostrukturę, twardość i zużycie stali narzędziowej do pracy na zimno gatunku X153CrMoV12. Scharakteryzowano stale zawierające odpowiednio 0,06% wag. oraz 0,20% wag. niobu z wykorzystaniem metod mikroskopii świetlnej, elektronowej skaningowej, pomiarów twardości oraz badań tribologicznych. Badanie odporności na ścieranie wybranych materiałów prowadzono na stanowisku badawczym T-07. Zachowanie stali w warunkach oddziaływań tribologicznych oceniono z wykorzystaniem elektronowej mikroskopii skaningowej. Wyniki pokazały, że cząstki ścierne miały oczywisty wpływ na utratę masy ściernej stali, ale zawartość niobu decydowała o względnej odporności na zużycie. Stal o zawartości niobu 0,20% wag. charakteryzowała się wyższą twardością, co przełożyło się ostatecznie na wyższą odporność na ścieranie. Efekt ten powiązano z obecnością w stali wydzieleń węglików niobu.

2

Energy-efficient application of CrN coating on low-alloy tool steel: comparative analysis of technological processes

Vicen Martin, Bokůvka Otakar, Skovajsa Martin, Nový František, Florková Zuzana

Production Engineering Archives

|

2024

|

Vol. 30, Iss. 3

406--412

EN

This research examines the technological processes of applying CrN coating on low-alloy tool steel, focusing on the comparison between hardening-tempering-coating (HTC) and hardening-coating (HC) processes, with an emphasis on energy savings. The study investigates the chemical composition, microstructure, mechanical properties, fractography, residual stress, and corrosion resistance of the coated tool steel. Notably, the results indicate no significant differences in the microstructural, mechanical, and corrosion properties between the HTC and HC processes, suggesting that tempering may be excluded without compromising the quality. This study introduces a novel approach to tool steel coating, which improves energy efficiency while maintaining high-quality outcomes. The findings highlight potential improvements in industrial applications, offering an energy-efficient alternative that does not sacrifice the performance or durability of the tool steel. This advancement could lead to significant improvements in manufacturing efficiency and sustainability.

3

Effects of Main Alloying Elements on Interface Reaction between Tool Steel and Molten Aluminum

Yoon Young-Ok, Kim Nam-Seok, Ha Seong-Ho, Kim Bong-Hwan, Lim Hyun-Kyu, Kim Shae K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2024

|

Vol. 69, iss. 2

489--492

EN

Effects of Si and Mg as main elements on interface reaction between tool steel and molten Al alloy at 700°C were investigated. Pure aluminum and Al-10mass%Mg alloy showed relatively simple interfacial layers, whereas thicker, multi-layered reaction bonds were found in the diffusion couple of A380 alloy. The diffusion of a large amount of Fe into Al matrix throughout the interfacial layer led to the formation of Al-Fe based intermetallic particles in the Al base metals. The diffusion couple of Al-10mass%Mg alloy showed a similar intermetallic layer as that of pure Al, indicating that 10mass%Mg in the Al melt rarely affected the formation of Al-Fe intermetallic layers. However, A380 alloy showed much expanded soldering area and increased thickness of intermetallic layers. Based on the phase diagram calculated, the solubility of Fe in liquid Al increased significantly with increasing Si content up to apploximately 5mass%, while, in the case of 10mass%Mg addition, the Fe solubility gradually decreased with increasing Mg content. Al-10mass%Mg alloy also showed the same tendency as that of pure Al in the formation and distribution of intermetallic compounds. However, in the Al-12mass%Si alloy, two types of Al-Fe-Si ternary compounds are present on the Al-rich side.

4

Comparison of the Properties of Cold Work Tool Steels with the Same Hardness but Different Manufacturing Processes

Tóth László, Fábián Enikő Réka, Pinke Peter, Kovács Tunde Anna, Nabiałek Marcin, Sandu Andrei Victor, Vizureanu Petrica

Archives of Metallurgy and Materials

|

2024

|

Vol. 69, iss. 3

809--817

EN

The required important properties of cold work tool steels are hardness, wear resistance, suitable toughness and in many cases corrosion resistance. For cold work tool steels, hardness can be well controlled by heat treatment, but steels of the same hardness do not necessarily have similar wear, corrosion resistance or even toughness. These properties are influenced by the chemical composition of the steels and their manufacturing processes. The study is performed on Böhler K390 PM produced by powder metallurgy (PM) process, Böhler K360 ESR made by electro-slag remelting (ESR) methods and Böhler K110 produced conventionally (C). The specimens were heat treated to obtain the same hardness of 61 HRC. It was made a comparative test of the abrasive wear resistance, corrosion resistance and toughness of the heat-treated cold work tool steel test specimens. The comparative test results show that the Böhler K110 steel has the best corrosion resistance against the 20% acetic acid, and the Böhler K390 PM steel has the best wear resistance and toughness. The goal of the research was to find the optimal cold work tool steel quality for special applications (as a function of wear resistance, corrosion resistance and toughness). The K390 reached the best wear resistance which is two times better than the K360 and about ten times better than the K110. About the corrosion test results, it can be concluded that K110 showed the lowest weight loss after the corrosion test, and the K390 and K360 showed higher weight loss and lower corrosion resistance. Impact energy values from the Charpy impact test were the highest in the case of K390 followed by the K360 and the K110. The results were confirmed by the microscopic analysis.

5

The Effect of Milling Parameters of Vanadis 4 Extra Steel on Cutting Force Values and Roughness of Machined Surface

Szajna Artur, Bazan Anna, Tymczyszyn Tymczyszyn, Kawalec Małgorzata, Rydzak Tomasz, Kubik Paweł

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2024

|

Vol. 18, no. 8

181--190

EN

The article presents the results of experimental studies of the milling process of Vanadis 4 Extra - tool steel 1.2210 with a four-flute AlCrN-coated end mill. On the basis of the measured values of the total cutting force F and the roughness parameters Ra and Rz of machined surfaces, the relationships between specified cutting parameters and the analyzed roughness parameters were determined. Regression model of cutting force F was developed considering statistically significant cutting parameters. The developed model was validated using an additional set of recorded force values. Regression models were also created for the roughness parameters Ra and Rz of machined surfaces but they were found to be too inaccurate for the prediction of the aforementioned texture parameters. After analysis of the results obtained, it was found that the cutting speed vc had no effect on the value of the total cutting force F, while its influence on the roughness parameters was noticeable. It was also shown that, of the technological parameters ap, ae and fz within the assumed ranges of variation, the depth of cut ap, has the greatest effect on the cutting force F, the width of cut ae and the feed rate fz have a smaller effect. It was also shown that in the case of low cutting speeds vc the parameter Ra of the machined surface roughness strongly depends on the depth of cut ap and width of cut ae. At the same time it was noticed an increase in the Rz parameter with decreasing cutting speed vc. The remaining technological parameters, however, also significantly affect the obtained values of the Rz roughness parameter measured on the machined surface.

6

The influence of plasma nitriding process conditions on the microstructure of coatings obtained on the substrate of selected tool steels

Mokrzycka Magdalena, Przybyło Adrianna, Góral Marek, Kościelniak Barbara, Drajewicz Marcin, Kubaszek Tadeusz, Gancarczyk Kamil, Gradzik Andrzej, Dychtoń Kamil, Poręba Marek, Jopek Jakub, Pytel Maciej

Advances in Mechanical and Materials Engineering

|

2024

|

Vol. 41, nr 1

5--16

EN

This study presents the results of research into the influence of the time of the plasma nitriding process on the microstructure of the coatings obtained. Cold-work tool steels (60WCrV8, 90MnCrV8, 145Cr6), hot-work tool steel (X37CrMoV5-1) and high-speed tool steel (HS6-5-2) were selected as substrate material. The processes were carried out under industrial conditions using an Ionit device from Oerlikon Metaplas with variable process times of 2, 4 and 6 hours. According to literature data, a nitriding mixture consisting of 5% nitrogen and 95% hydrogen was chosen, which allowed the expected diffusion layer to be obtained without a white layer (composed of iron nitrides). Analysis of elemental mapping indicates that the presence and content of nitride-forming elements influences the formation of alloy additive nitrides in the microstructure of the diffusion layer. It was also found that an increase in the duration of plasma nitriding, results in an increase in the depth of the nitrided layers formed on the substrate of high-alloy steels: X37CrMoV5-1 and HS6-5-2. Nitrides of alloying additives, present in the diffusion layer, are formed in the high-alloyed the hot-work steel X37CrMoV5-1, indicating that these steels are the most suitable for plasma nitriding of the entire tool steels analysed.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu czasu procesu azotowania plazmowego na mikrostrukturę otrzymanych powłok. Jako materiał podłoża wybrano stale narzędziowe do pracy na zimno (60WCrV8, 90MnCrV8, 145Cr6), stale narzędziowe do pracy na gorąco (X37CrMoV5-1) oraz szybkotnące (HS6-5-2). Procesy prowadzono w warunkach przemysłowych z wykorzystaniem urządzenia Ionit firmy Oerlikon Metaplas ze zmiennymi czasami procesu 2, 4 i 6 godzin. Zgodnie z danymi literaturowymi wybrano mieszaninę azotującą składającą się z 5% azotu i 95% wodoru, co pozwoliło na uzyskanie oczekiwanej warstwy dyfuzyjnej bez warstwy białej (złożonej z azotków żelaza). Analiza mapowania pierwiastkowego wskazuje, że obecność i zawartość pierwiastków azototwórczych w pływa na powstawanie azotków dodatku stopowego w mikrostrukturze warstwy dyfuzyjnej. Stwierdzono również, że wydłużenie czasu azotowania plazmowego powoduje zwiększenie głębokości warstw azotowanych powstających na podłożu ze stali wysokostopowych: X37CrMoV5-1 i HS6-5-2. Azotki dodatków stopowych, obecne w warstwie dyfuzyjnej, powstają w wysoko-stopowej stali do pracy na gorąco X37CrMoV5-1, co wskazuje, że stale te są najbardziej odpowiednie do azotowania plazmowego spośród wszystkich analizowanych stali narzędziowych.

7

Preparation of composite steel with using of hot rolling

Kawulok Rostislav, Pasečný Daniel, Kawulok Petr, Rusz Stanislav, Opěla Petr, Schindler Ivo

Journal of Metallic Materials

|

2022

|

Vol. 74, no. 1

21--27

EN

The paper deals with the unconventional issue of composite steel preparation by hot rolling. Various production possibilities of multilayer composite from austenitic stainless steel AISI 304 and tool high carbon steel AISI D2 were investigated. Samples with 5, 15 and 45 layers were prepared. Optical microstructural analysis were subsequently performed on these samples with the focus on the details of joint and evaluation of the thicknesses of individual layers. In addition, hardness measurements were performed on the prepared samples, including its comparison with the individual steels used. It was confirmed that the hardness increased with increasing number of layers, however in this case, the difference between 15 and 45 layers was only 8 HBW. In addition it was found that the hardness of the prepared 45-layer packet without quenching was higher than that of the base (used) steels.

PL

Niniejszy artykuł poświęcono niekonwencjonalnemu zagadnieniu przygotowania kompozytu stalowego metodą walcowania na gorąco. Zbadano różne możliwości i metody wytwarzania wielowarstwowego kompozytu stalowego z austenitycznej stali nierdzewnej AISI 304 i wysokowęglowej stali narzędziowej AISI D2. W pracy opisano technologię przygotowania pakietów z tych stali złożonych z 5, 15 i 45 warstw. Następnie przeprowadzono na tych próbkach optyczne analizy mikrostrukturalne, skupiając się na szczegółach łączenia i ocenie grubości poszczególnych warstw. Ponadto na przygotowanych próbkach wykonano pomiary twardości, a wyniki porównano z poszczególnymi zastosowanymi stalami. Potwierdzono, że twardość wzrastała wraz ze wzrostem liczby warstw, jednak w przypadku różnicy między 15 a 45 warstwami różnica twardości to zaledwie 8 HBW. Ponadto stwierdzono, że twardość przygotowanego 45-warstwowego pakietu bez hartowania była wyższa niż (użytych) stali podstawowych.

8

Influence of Molding Materials on the Self-Hardening of X46Cr13 Steel / Grey Cast Iron Bimetallic Castings

Przyszlak N., Wróbel T., Dulska A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2021

|

Vol. 66, iss. 1

43--50

EN

The paper presents the problem which concerning the technology of bimetallic castings in materials configuration: high-chromium steel as the working layer and grey cast iron as the base part. The aim of the studies was integrate the process of manufacturing of bimetallic casting with the heat treatment of hardening type of X46Cr13 steel insert by applying the mould with sandmix on a matrix of chromite sand. Range of studies included the chemical composition analysis, non-destructive ultrasonic tests to examine the quality of the permanent bond between the working layer (steel insert) and the base part (grey cast iron) of the bimetallic castings, hardness measurements as well as metallographic examinations performed on the optical and scanning electron microscopes. On the basis of obtained results was concluded that the self-hardening process occurred in the X46Cr13 steel working layer and in result of this the hardness on its surface equalled approx. 45HRC in case of the bimetallic castings with full permanent bond between both parts.

9

Zastosowanie sztucznych sieci neuronowych do modelowania procesów azotowania próżniowego stali narzędziowych

Wołowiec-Korecka Emilia

Przegląd Mechaniczny

|

2020

|

nr 2

25--31

PL

Na podstawie badań opisanych w artykule opracowano zespół wielowarstwowych jednokierunkowych sztucznych sieci neuronowych, odwzorowujących zależności zachodzące między parametrami wejściowymi procesu azotowania niskociśnieniowego a własnościami końcowymi obrabianej stali, ze szczególnym uwzględnieniem twardości i charakterystyki wytworzonej warstwy. Na tej bazie zbudowano model fizyczny wielosegmentowego azotowania niskociśnieniowego dla stali narzędziowych. Końcowym efektem prac jest aplikacja wspierająca projektowanie, symulację oraz optymalizację tych procesów w rzeczywistości przemysłowej.

EN

Based on the research presented in the paper, a set of multilayer unidirectional artificial neural networks was developed, mapping the relationships between the input parameters of the low-pressure nitriding process and the final properties of the processed steel, with particular emphasis on the hardness and characteristics of the obtained layer. On this basis, a physical model of multi-segment low-pressure nitriding for tool steels was developed. The final effect of the presented work is an application supporting the design, simulation and optimization of these processes in industrial reality.

10

Surface Treatment for Improving Selected Physical and Functional Properties of Tools and Machine Parts — A Review

Toboła Daniel, Kalisz Janusz, Czechowski Kazimierz, Wronska Iwona, Machynia Zbigniew

Journal of Applied Materials Engineering

|

2020

|

Vol. 60, iss. 1

23--36

EN

Wear resistance, which is one of the main technological quality features of machine parts and tools, is determined by the properties of their surface layer. The demand for high-quality products forces manufacturers to use modern structural and tooling materials as well as efficient and cost-effective methods of their treatment. The paper presents the results of research on selected properties of tools made of tool steels and sintered carbides, as well as parts made of aluminum alloy subjected to selected surface treatment processes, such as mechanical (grinding, turning, milling, burnishing) and thermo-chemical (nitriding, sulfonitriding) processes, and physical vapor deposition (PVD) of coatings. The presented results, including analyses of the surface geometric structure, microstructure, and microhardness, as well as tribological and machining properties of selected materials, indicate the possibility of improving the functional quality of tools and machine parts.

11

Influence of laser treatment on properties of high speed tool

Ulewicz R., Nový F.

Technical Transactions

|

2018

|

Vol. 115, iss. 10

195--200

EN

The paper presents the results of heat treatment tests of HS6-5-2 high speed steel with laser working in continuous mode. The tests used steel in the delivery state as well as steel after fluid treatment aimed at diffusion enrichment of the surface layer with carbon and nitrogen. The aim of the research is to determine changes in the structure of steel enriched with carbon and nitrogen and then subjected to the impact of the laser beam.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań obróbki cieplnej laserem pracującym w trybie ciągłym stali szybkotnącej HS6-5-2. W badaniach wykorzystano stal w stanie dostarczenia, jak również stal po fluidalnej obróbce mającej na celu wzbogacenie dyfuzyjne warstwy wierzchniej w węgiel i azot. Celem badań jest określenie zmian struktury stali wzbogaconej w węgiel i azot, a następnie podanej oddziaływaniu wiązki lasera.

12

Analiza topografii powierzchni stali narzędziowej Vanadis 6 po wybranych sekwencyjnych procesach obróbki powierzchniowej

Łętocha A., Toboła D, Miller T.

Mechanik

|

2018

|

R. 91, nr 12

1124--1128

PL

W artykule podjęto problematykę wpływu wybranych sekwencyjnych procesów obróbki powierzchniowej na stereometryczne cechy kształtowanej warstwy wierzchniej (WW) stali Vanadis 6. Przyjęte warianty obróbki obejmowały: toczenie (T), toczenie–nagniatanie (TN), toczenie–nagniatanie–azotowanie (TNA), toczenie–nagniatanie–azotonasiarczanie (TNAS) oraz toczenie–nagniatanie–powlekanie PVD (TNPVD). Badania wykonano metodą profilowania stykowego z zastosowaniem przyrządu TOPO 01P, opracowanego w Instytucie Zaawansowanych Technologii Wytwarzania. Przeanalizowano zmiany jakościowe wykresów badanych powierzchni, a także zmiany parametrów chropowatości powierzchni oraz profilu.

EN

Issues related with an influence of selected sequential surface treatment processes on the stereometric features of the formed surface layer (SL) of Vanadis 6 steel are presented. Some variants of machining include: turning (T), turning–burnishing (TN), turning–burnishing–nitriding (TNA), turning–burnishing–sulfonitriding (TNAS) and turning–burnishing–PVD coating (TNPVD). Studies were carried out by contact profiling method with use TOPO 01P device – produced by The Institute of Advanced Manufacturing Technology. Qualitative changes in the graphs of examined surfaces and also changes in the results of surface roughness parameters and profile were analyzed.

13

The influence of the time of technological soaking of nitrided EN-X37CrMoV5-1 tool steel at a higher temperature on the structure, microhardness, and tribological wear of the surface layer

Dworak M., Barylski A., Aniołek A., Stepanova E.

Tribologia

|

2017

|

nr 4

27--32

EN

The paper concerns the assessment of the influence of the duration of high-temperature soaking of steel intended for dies for extruding aluminium profiles on the structure, microhardness, and tribological wear of the top layer. Gas nitrided hot work tool steel X37CrMoV5-1 (WCL) was used in the tests. For technological reasons, before the extruding process, such dies are pre-heated for several hours to a temperature ranging from 400°C to 600°C. Due to the possibility of various unplanned situations (failures), the soaking time may be extended even up to more than ten hours. Therefore, soaking was used after the nitriding process due to the application nature of the research whose purpose was to identify changes occurring in the nitrided layer after soaking of dies at a higher temperature (520°C) and before starting the extruding process, and thus to determine for how long the dies may be held in a furnace without undesirable changes in the top layer. The examined samples were soaked in an industrial furnace at 520°C for 2 h, 4 h, 6 h, 8 h, 10 h, and 12 h. Samples heated to 520°C and then immediately cooled down and the reference material which was not heated after the nitriding process were also examined for comparison purposes. The obtained results of the tests of the microhardness of the nitrided layer indicate that it decreased as the soaking time increased to 6 hours. After this time, that parameter is stabilised and further heating up to 10 hours does not cause a significant decrease in the microhardness of the top layer. A further decrease in the microhardness of the layer was observed for samples soaked for 12 hours. The results of tribological tests showed an analogous course of changes in the tribological wear of the examined material as the soaking time increased. The performed tests indicate the possibility of holding dies at a higher temperature (520°C) for 10 hours. Further soaking at this temperature causes adverse changes in the top layer.

PL

Praca dotyczy oceny wpływu czasu wygrzewania w podwyższonej temperaturze stali przeznaczonej na matryce do wyciskania profili aluminiowych na strukturę, mikrotwardość oraz zużycie tribologiczne warstwy wierzchniej. W badaniach stosowano stal narzędziową do pracy na gorąco X37CrMoV5-1 (WCL) poddaną procesowi azotowania gazowego. Matryce takie są przed procesem wyciskania poddawane wstępnemu nagrzewaniu do temperatury z przedziału 400°C do 600°C przez okres kilku godzin, co jest spowodowane względami technologicznymi. Z uwagi na możliwość wystąpienia różnych nieplanowanych sytuacji (awarii) czas wygrzewania może ulec wydłużeniu nawet do kilkunastu godzin. Zastosowany zabieg wygrzewania po procesie azotowania wynikał zatem z aplikacyjnego charakteru badań, które miały na celu określenie zmian zachodzących w warstwie azotowanej po wygrzewaniu matryc w podwyższonej temperaturze (520°C) przed rozpoczęciem procesu wyciskania, a tym samym określenie, przez jaki czas można przetrzymywać matryce w piecu bez pojawienia się niepożądanych zmian w warstwie wierzchniej. Badane próbki wygrzewano w piecu przemysłowym w temperaturze 520°C przez czas 2 h, 4 h, 6 h, 8 h, 10 h i 12 h. W celach porównawczych zbadano także próbki nagrzane do temperatury 520°C i od razu chłodzone oraz materiał wzorcowy, który nie był wygrzewany po procesie azotowania. Uzyskane wyniki badań mikrotwardości warstwy azotowanej wskazują na jej spadek wraz z rosnącym czasem wygrzewania do 6 godzin. Po tym czasie parametr ten ulega stabilizacji i dalsze wygrzewanie do 10 godzin nie powoduje istotnego spadku mikrotwardości warstwy wierzchniej. Dla próbek wygrzewanych przez okres 12 godzin odnotowano dalszy spadek mikrotwardości warstwy. Wyniki testów tribologicznych wykazały analogiczny przebieg zmian zużycia tribologicznego badanego materiału wraz z rosnącym czasem wygrzewania. Przeprowadzone testy wskazują na możliwość przetrzymywania matryc w podwyższonej temperaturze (520°C) przez okres 10 godzin. Dalsze wygrzewanie w tej temperaturze powoduje pojawienie się niekorzystnych zmian w warstwie wierzchniej.

14

Selected properties of Vanadis 8 tool steel after grinding and hard turning

Toboła D., Cyboroń J., Łętocha A.

Mechanik

|

2017

|

R. 90, nr 10

864--866

PL

Przeprowadzono dwa mechaniczne procesy modyfikacji warstwy wierzchniej (WW) stali narzędziowej Vanadis 8: szlifowanie oraz toczenie na twardo. Stal ta klasyfikowana jest jako wysokostopowa stal narzędziowa otrzymywana technologią metalurgii proszków (P/M). Obróbkę cieplną przeprowadzono w piecu próżniowym z hartowaniem w gazie aż do uzyskania twardości 64 ±1 HRC. Porównano struktury geometryczne powierzchni, mikrostrukturę, poziom naprężeń szczątkowych oraz zużycie ścierne WW uzyskane w wyniku tych procesów.

EN

Two mechanical processes of surface layer (SL) modification were performed on Vanadis 8 tool steel: grinding (G) and hard turning (HT). This steel is classified as powder metallurgy (P/M) high-alloyed tool steel. Heat treatment was carried out in vacuum furnaces with gas quenching until hardness of 64 ±1 HRC was achieved. Surface geometrical structures (SGS), microstructures, residual stress levels and wear resistance of SL resulting in these processes were compared.

15

Porównanie właściwości warstwy wierzchniej utwardzonej stali narzędziowej AISI D2 i Vanadis 6

Toboła D., Cyboroń J., Łętocha A., Laszkiewicz-Łukasik J.

Mechanik

|

2017

|

R. 90, nr 10

852--854

PL

Przedstawiono wybrane właściwości warstwy wierzchniej (WW) stali narzędziowych AISI D2 i Vanadis 6 o twardości 60 ±1 HRC po szlifowaniu oraz toczeniu na twardo z późniejszym nagniataniem ślizgowym. Określono wpływ wspomnianych obróbek na strukturę geometryczną powierzchni, mikrostrukturę oraz poziom naprężeń w WW badanych stali.

EN

Selected properties of the surface layer (SL) of AISI D2 and Vanadis 6 tool steels at hardness of 60 ±1 HRC, after grinding and hard turning with subsequent slide burnishing are presented. The influence of the mentioned mechanical treatments in relation to the geometrical structure, microstructure and stresses level in SL for tested steels were determined.

16

Tribological and material utility aspects of mill rolls for cold rolling

Krawczyk J., Kokosza A., Pacyna J., Madej M.

Inżynieria Materiałowa

|

2017

|

Vol. 38, nr 1

20--25

EN

In the present work, quantitative and qualitative indicators related to wear have been proposed based on the results of the research conducted on damaged mill rolls working in a modernized rolling mill, as well as the technical data related to rolling. It has been found that previously used mill rolls were worn by two main mechanisms, i.e. abrasive wear and fatigue wear. The fatigue mechanism is the main reason for the rolls being removed from further exploitation. Tribological laboratory tests were performed by means of the T05 tester (a block/ring wear testing system) with the load of 100 and 300 N applied for 2000 s. The 100Cr6 bearing steel with the hardness of 57 HRC was applied as the counter-sample. The X153CrMo12 and 70MnCrMo8-2 steels were used as the research material. The tempering temperature of 100 and 150°C were used for the X153CrMo12 steel and 100°C for 70MnCrMo8-2 steel. It has been shown that the steel characterized in a microstructure composed of primary carbides (X153CrMo12 and previously used material). The role of the primary and secondary carbide precipitations as abrasive particles has been indicated in the work. It has also been proven that increasing the tempering temperature results in an increased wear of the 70MnCrMo8-2 steel. The conducted research allows for a proper selection of the tempering temperature (100°C). This confirms the assumed concept of the proposed roll heat treatment. A verification (monitoring) of the working rolls’ wear was based on the observations of the cracks formed during their usage and the roughness measurements carried out at three locations across the width of the strip.

PL

Celem pracy była analiza zależności pomiędzy mechanizmami zużycia walców hutniczych wykonanych z dwóch gatunków stali X153CrMo12 i 70MnCrMo8-2. Analiza odnosi się do prób eksploatacyjnych walców i badań laboratoryjnych materiałów stosowanych na te walce. W walcowni zimnej stosowano walce ze stali X153Cr- Mo12 wykonane według klasycznej technologii obróbki cieplnej. Zwłaszcza w klatce wstępnej, gdzie następuje redukcja z przekroju kołowego na prostokątny, występowały bardzo częste uszkodzenia walców. Walce nie były monitorowane dla ustalenia efektywnego czasu ich pracy przed uszkodzeniem zmęczeniowym. Charakteryzowały się dużą odpornością na zużycie ścierne. Natomiast pasmowe wydzielenia węglików pierwotnych oraz siatka węglików drugorzędowych ułatwiała rozwój pęknięcia zmęczeniowego.

17

Research and Development of the Solidification of Slab Ingots from Special Tool Steels

Tkadlečková M., Michalek K., Gryc K., Socha L., Jonšta P., Saternus M., Pieprzyca J., Merder T.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2017

|

Vol. 62, iss. 3

1453--1458

EN

The paper describes the research and development of casting and solidification of slab ingots from special tool steels by means of numerical modelling using the finite element method. The pre-processing, processing and post-processing phases of numerical modelling are outlined. Also, problems with determining the thermophysical properties of materials and heat transfer between the individual parts of the casting system are discussed. Based on the type of grade of tool steel, the risk of final porosity is predicted. The results allowed to improve the production technology of slab ingots, and also to verify the ratio, the chamfer and the external/ internal shape of the wall of the new designed slab ingots.

18

Crack resistance of tool steels corresponding with the chemical composition of their matrices

Pacyna J.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2017

|

Vol. 86, nr 1

5--14

EN

Purpose: of the presented investigations was showing that the crack resistance of tool steels depends on their hardenability and phase transformations occurring in the quenched matrix at tempering. The chemical composition of austenite decides on the steel hardenability while phase transformations after tempering can be influenced (apart from the chemical composition) by the heating method. Design/methodology/approach: of investigations was based on the analysis of dilatograms and the achieved aim was to obtain the hard tool steel (app. 500 HV30) for hot works. Samples of a diameter of 10 mm (without a notch) made of this steel were not broken by the Charpy impact test of energy of 30 kGm. Findings: of these investigations are practical. Grain boundaries of prior austenite should be protected against secondary precipitates, which constitute natural nuclei of diffusive structures. It is also possible to control phase transformations at tempering. Research limitations/implications: constitute the availability of the adequate equipment for investigating the kinetics of phase transformations of undercooled austenite and the kinetics of phase transformations after tempering. Practical implications: for the industry are such that the proposed tool steels of a high crack resistance contain molybdenum and nickel. Thus, these steels are very expensive. Originality/value: of these investigations was confirmed in the industrial practice.

19

The influence of the soaking temperature of nitrided WCL tool steel (EN-X37CrMoV5-1) on the microhardness and tribological wear of the surface layer

Dworak M., Barylski A., Aniołek K., Stepanova E.

Tribologia

|

2016

|

nr 4

69--78

EN

The present paper refers to the evaluation of the influence of soaking temperature of nitrided hot work tool steel, X37CrMoV5-1 (WCL), intended for dies for extruding aluminium profiles, on the structure, microhardness, and tribological wear of the nitrided layer. The research involved nitrided steel specimens (X37CrMoV5-1) soaked for 8 hours in an industrial furnace at temperatures of 450°C, 480°C, 520°C, 560°C, and 600°C. For comparison purposes, a REFERENCES material was used, which was not soaked after nitriding. Initially, as the soaking temperature raised, the microhardness of the nitrided layer increased by ca. 10%; however, a further increase in the soaking temperature to more than 450°C caused a decrease in the microhardness of the nitrided layer. The results of tribological tests showed that soaking nitrided steel at a low temperature (450°C) and high temperature (600°C) caused a decrease in tribological wear. Out of the tested materials, the highest microhardness of the upper layer was observed in the samples soaked at 450°C, while the highest resistance to tribological wear was obtained for the samples soaked at 600°C. The conducted tests indicate the possibility of extending the lifetime of dies made from the investigated nitrided steel.

PL

Niniejsza praca dotyczy oceny wpływu temperatury wygrzewania azotowanej stali narzędziowej do pracy na gorąco X37CrMoV5-1 (WCL) przeznaczonej na matryce do wyciskania profili aluminiowych na strukturę, mikrotwardość oraz zużycie tribologiczne warstwy azotowanej. Badaniom poddano próbki azotowanej stali X37CrMoV5-1 wygrzewane przez 8 godzin w piecu przemysłowym w temperaturze: 450°C, 480°C, 520°C, 560°C oraz 600°C. W celach porównawczych zastosowano także materiał wzorcowy, który nie był wygrzewany po procesie azotowania. Ze wzrostem temperatury wygrzewania początkowo odnotowano wzrost mikrotwardości warstwy azotowanej o ok. 10%. Z kolei podwyższenie temperatury wygrzewania powyżej 450°C powodowało jej obniżenie. Wyniki testów tribologicznych wykazały, że wygrzewanie stali azotowanej w niskiej temperaturze (450°C) oraz w wysokiej (600°C) powoduje spadek zużycia tribologicznego. Spośród badanych materiałów największą mikrotwardość warstwy wierzchniej odnotowano dla próbek wygrzewanych w temperaturze 450°C, natomiast najwyższą odporność na zużycie tribologiczne uzyskano dla próbek wygrzewanych w temperaturze 600°C. Przeprowadzone testy wskazują na możliwość wydłużenia czasu użytkowania matryc wykonanych z badanej stali azotowanej.

20

Wyginanie stali narzędziowych TOOLOX(R)

Świat Obrabiarek i Narzędzi

|

2016

|

R. 11, nr 9-10

3, 12

PL

Stale narzędziowe sprzedajemy już od ponad 20 lat. Jak tylko pamiętam zawsze klienci poszukiwali cienkich blach ulepszonych cieplnie po to, by wykonać jakiś kształtowany plastycznie element. Oczywiście,jakieś dziesięć lat temu można było jeszcze spotkać cienkie blachy NC6. Natomiast problem z popularnymi obecnie gatunkami stali 1.2311 czy 1.2738 jest taki, ze huty produkują blachy z reguły od grubości 20 mm w górę. Niestety, nie są to już cienkie blachy. Można ratować się małymi precyzyjnie szlifowanymi płaskownikami, jak np. sprzedawane przez nas płaskowniki PRECIZ, ale co zrobić, jesli potrzeba większych szerokości?