Regulowanie mikrostruktury i właściwości mechanicznych prętów o dużym przekroju ze stali konstrukcyjnej C45 metodą przyspieszonego chłodzenia z zakresu austenitu

• Autorzy: Garbarz, Bogdan , Woźniak, Dariusz , Adamczyk, Mariusz , Zalecki, Władysław , Krawczyk, Aleksandra , Grzesiak, Marek

Warianty tytułu

EN

Controlling the microstructure and mechanical properties of large diameter bars made of structural steel C45 using accelerated cooling from the austenite

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu przyspieszonego chłodzenia po austenityzowaniu prętów o średnicy 180 mm ze stali konstrukcyjnej C45 na mikrostrukturę i właściwości mechaniczne. Testy nagrzewania i chłodzenia prętów wykonano w urządzeniach wchodzących w skład linii do półprzemysłowej symulacji walcowania na gorąco, regulowanego chłodzenia i obróbki cieplnej (LPS-B) w Łukasiewicz-IMŻ. Na podstawie wykonanych badań i analiz stwierdzono, że zastosowanie zoptymalizowanych wariantów przyspieszonego chłodzenia prowadzi do istotnej modyfikacji mikrostruktury oraz do rozdrobnienia ziarna, bez wytworzenia niepożądanych składników fazowych. W konsekwencji następuje znaczne podwyższenie właściwości mechanicznych (wytrzymałości, granicy plastyczności i udarności) powyżej poziomu uzyskiwanego w wyniku chłodzenia w spokojnym powietrzu, w tym w wyniku standardowego normalizowania.

EN

In the paper the results of investigations of the effect of accelerated cooling after the austenitisation of bars with a diameter of 180 mm made of structural steel C45 on the microstructure and mechanical properties are presented. Tests of heating and cooling of the bars were carried out in devices included in the line for semi-industrial hot rolling simulation, controlled cooling and heat treatment (LPS-B) at Łukasiewicz – IMŻ. Based on the accomplished research and analyses it was found that the use of optimised variants of accelerated cooling leads to the significant modification of the microstructure and to grain refinement, without the formation of undesirable phase components. Consequently, the mechanical properties (strength, yield strength and impact toughness) increased considerably above the level obtained as a result of cooling in still air, including standard normalisation.

Słowa kluczowe

PL

stal konstrukcyjna średniowęglowa; pręty o dużym przekroju; przemiany fazowe; mikrostruktura; właściwości mechaniczne

EN

medium-carbon structural steel; large-section bars; phase transformations; microstructure; mechanical properties

• Czasopismo: Hutnik, Wiadomości Hutnicze
• Rocznik: 2020
• Tom: Vol. 87, nr 6
• Strony: 151--159
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Garbarz, Bogdan

• Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Metalurgii Żelaza im. Stanisława Staszica, ul Karola Miarki 12, 44-100 Gliwice,

autor

Woźniak, Dariusz

• Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Metalurgii Żelaza im. Stanisława Staszica, ul Karola Miarki 12, 44-100 Gliwice

autor

Adamczyk, Mariusz

• Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Metalurgii Żelaza im. Stanisława Staszica, ul Karola Miarki 12, 44-100 Gliwice

autor

Zalecki, Władysław

• Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Metalurgii Żelaza im. Stanisława Staszica, ul Karola Miarki 12, 44-100 Gliwice

autor

Krawczyk, Aleksandra

• Huta Bankowa Sp. z o.o. ul. Sobieskiego 24, 41-300 Dąbrowa Górnicza

autor

Grzesiak, Marek

• Huta Bankowa Sp. z o.o. ul. Sobieskiego 24, 41-300 Dąbrowa Górnicza

Bibliografia

• [1] ASTM E112-10. 2010. “Standard Test Methods for Determining Average Grain Size”. ASTM International.
• [2] Brochure of SMS Group GmbH - Business Unit Long Products Plants. “Section and billet mills”. www.sms-group.com.
• [3] Garbarz Bogdan, Woźniak Dariusz, Adamczyk Mariusz, Zalecki Władysłw, Siemieniec Janusz, Krawczyk Aleksandra, Gwóźdź- Kotnis Anna. 2020. „Technologia obróbki cieplnej prętów o dużym przekroju poprzecznym ze stali konstrukcyjnej z zastosowaniem regulowanego chłodzenia ciągłego z zakresu austenitu. Journal of Metallic Materials. 72 (1): 2-20.
• [4] Liščić Božidar, Filetin Tomislav. 2012. “Measurement of quenching intensity, calculation of heat transfer coefficient and global database of liquid quenchants”. Materials Engineering - Materiálové inžinierstvo. 19: 52-63.
• [5] Lozano Diego E., Martinez-Cazares Gabriela M., Mercado- Solis Rafael D., Colás Rafael, Totten George E. 2015. “Estimation of Transient Temperature Distribution during Quenching, via a Parabolic Model”. Mechanical Engineering. 61(2): 107-114.
• [6] Łukasiewicz-IMŻ. Walcarka do walcowania na gorąco wraz z urządzeniami do obróbki cieplnoplastycznej (moduł LPS-B). www.imz.pl
• [7] Mitsutsuka Masashi, Morise Heiji, Ogura Tetsuya, Nakamura Osamu. 1985. “Air-atomized Mist-jet Cooling of Hot Billets”. Transactions ISIJ. 25: 467-474.
• [8] Murai Teruyuki. 2011. “Direct Heat Treatment Technique for High-Strength, Large-Diameter PC Steel Bars with Pearlite Microstructure”. SEI Technical Review. 73( October): 31-34.
• [9] Nakamura Osamu, Mitsutsuka Masashi, Suenaga Kenji, Kimishima Kivoshi. 1985. “Development of the Billet Cooling Devise Using Mist-jet and Its Performance”. Transactions ISIJ. 25: 475-481.
• [10] Pavlina E. J., Van Tyne C. J. 2008. “Correlation of Yield Strength and Tensile Strength with Hardness for Steels”. Journal of Materials Engineering and Performance. 17 (6): 888-893.
• [11] Pickering Frederic Brian. 1976. “The Basis of Quantitative Metallography”. Metals and Metallurgy Trust, London.
• [12] PN-68/H-04500. 1968. „Badania dylatometryczne metali i ich stopów”. Polski Komitet Normalizacyjny.
• [13] “Standard Practice for Quantitative Measurement and Reporting of Hypoeutectoid Carbon and Low-Alloy Steel Phase Transformations”. 2004. ASTM Committee A01 on Steel, Stainless Steel and Related Alloys.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).

Identyfikatory

DOI

10.15199/24.2020.6.1