Wpływ szybkości chłodzenia podczas obróbki cieplnej na strukturę staliwa G200CrMo-Ni4-6-3

• Autorzy: Krawczyk, J. , Pacyna, J. , Rożniata, E.

Warianty tytułu

EN

The influence of the heat treatment and cooling rate on the structure of Cr-Ni-Mo cast steel

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy zaprezentowano nową obróbkę cieplną staliwa nadeutek-toidalnego chromowo-niklowo-molibdenowego. Staliwo to jest stosowane na walce hutnicze. Obróbka cieplna polegała na nagrzaniu i wytrzymaniu staliwa przy temperaturze powyżej Accm celem rozpuszczenia w osnowie większości cementytu drugorzędowego oraz sferoidyzacji obszarów ledeburytycznych. Następnie staliwo było chłodzone aż do temperatury końca przemiany perlitycznej. Chłodzenie było wykonane w trzech wariantach różniących się jego szybkością (18, 30 oraz 48°C/h). Kolejnym etapem obróbki cieplnej było nagrzanie i wytrzymanie staliwa przy takiej temperaturze, aby rozpuścić część węglików wtórnych oraz doprowadzić do normalizacji ziarna austenitu. Chłodzenie z tej temperatury do temperatury początku przemiany perlitycznej prowadzono z wcześniej zastosowanymi szybkościami chłodzenia. W zakresie przemiany perlitycznej dla wszystkich trzech wariantów obróbki cieplnej zastosowano taką samą szybkość chłodzenia 450°C/h. Po zakończeniu przemiany perlitycznej zastosowano wygrzewanie. Dalsze chłodzenie do temperatury 200 °C wykonano z charakterystyczną dla każdego z wariantów obróbki cieplnej szybkością. Określono wpływ szybkości chłodzenia na współczynnik kształtu i kołowości wydzieleń cementytu drugorzędowego oraz ledeburytu przemienionego jak i wielkość tych wydzieleń. Oceniono również udziały poszczególnych struktur węglikowych, jak i twardość staliwa po wykonanych obróbkach cieplnych. Powyższe obróbki cieplne doprowadziły do rozbici charakterystycznej dla struktury po odlaniu ciągłej siatki cementytu drugorzedowego i ledeburytu przemienionego oraz praktycznie zlikwidowały wydzielenia cementytu drugorzędowego w układzie Widmannstattena (rys. 2). W przypadku średniego wariantu obróbki cieplnej zaobserwowano tworzenie ciągłej siatki wydzieleń cementytu drugorzędowego na granicach ziarn wtórnego austenitu.

EN

New heat treatment for Cr-Ni-Mo cast steel for mill rolls was presented m this paper. The heat treatment consisted of heating up the casting to the temperature of Accm and then holding at this temperature to dissolve the majority of proeutectoid cementite as well as to spheroidize ledeburite. Then, the cast steel was cooled down to the pearlite transformation stop temperature. Three cooling schemes were applied differing in cooling rates (18, 30 and 48°C/h). Next stage of the heat treatment consisted of heating up the casting to and subsequent holding at the temperature allowing to dissolve secondary carbides and to normalize the austenite grains. Cooling down from this temperature to the pearlite transformation start temperature was carried out with previously applied cooling rates. Within the pearlite transformation range one cooling rate of 450°C/h was applied for all three heat treatment schemes. After the pearlite transformation the casting was soaked. Subsequent cooling down to 200 °C was performed with cooling rates typical for each heat treatment scheme. The influence of the cooling rate on the size and shape factor of proeutectoid cementite precipitations as well as of the transformed ledeburite was determined. The volume fraction of each carbide-type structure component and casting hardness were determined after given heat treatment schemes. The heat treatments resulted in fragmentation of proeutectoid cementite net as well as of transformed ledeburite, causing a disappearance of proeutectoid cementite precipitates, having a Widmannstatten type structure. In the case of one of the heat treatment schemes applied, the formation of a continuous net of proeutectoid cementite precipitates on the secondary austenite grain boundaries was observed.

Słowa kluczowe

PL

obróbka cieplna; staliwo G200CrMo-Ni4-6-3; szybkość chłodzenia

EN

heat treatment; cast steel; Cr-Ni-Mo; cooling rate

• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 27, nr 2
• Strony: 45-52
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Krawczyk, J.

autor

Pacyna, J.

autor

Rożniata, E.

• Krawczyk, J.- Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie,

Bibliografia

• [1] Pacyna J., Kokoszą A., Krawczyk J. i inni: Dobór nowych, optymalnych tworzyw walców odpornych na ścieranie i posiadających dużą wytrzymałość mechaniczną dla poszczególnych asortymentów wyrobów walcowni dużej. Prace Wydziału Metalurgii i Inżynierii Materiałowej, AGH, Kraków 2000
• [2] Pacyna J., Krawczyk J., Kokoszą A.: Struktura i własności walców staliwnych - kierunki rozwoju. Materiały konferencyjne Konferencji Naukowo - Technicznej „Kierunki rozwoju produkcji walców", Wisła—Malinka 21.02-23.02.2001, s. 169 "
• [3] Pacyna J., Krawczyk J., Kokoszą A., Szczygieł A., Latała D.: Mechanizm zużywania się staliwnych walców bruzdowych. Materiały konferencyjne Konferencji Naukowo-Technicznej „Kierunki rozwoju produkcji walców", Wisła-Malinka 21-23.02.2001, s. 148
• [4] Pacyna J., Kokoszą A., Krawczyk J., Szczygieł A., Latała D.: Mechanizm zużywania się żeliwnych walców bruzdowych. Materiały konferencyjne Konferencji Naukowo-Technicznej „Kierunki rozwoju produkcji walców", Wisła-Malinka 21-23.02.2001, s. 157
• [5] Krawczyk J.. Gancarz T.: Mechanizm zużywania się ulepszonego cieplnie stalowego walca hutniczego. Materiały konferencyjne XXXII Szkoły Inżynierii Materiałowej, Kraków—Krynica 28.09—1.10.2004, s. 245
• [6] Pacyna J., Krawczyk J., Kokoszą A.: Ustalenie przyczyn łatwego pękania walców, wykonanych ze staliwa L200HNM. Prace Wydziału Metalurgii i Inżynierii Materiałowej, AGH, Kraków 1999
• [7] Pacyna J. i inni: Wpływ temperatury austenityzowania na kinetykę przemian przechłodzonego austenitu oraz efekty dylatacyjne towarzyszące przemianom x—y w staliwie L200HNM. Prace Wydziału Metalurgii i Inżynierii Materiałowej, AGH, Kraków, 1999
• [8] Sigma Scan Pro, User's Manuał, Jandel Corp. 1993-1995
• [9] KS 300 Imaging System Release 3.0, August 1997, Carl Zeiss Yision GmbH, update: 06-15-2001
• [10] Krawczyk J., Rożniata E., Pacyna J.: The influence of hypereutectoid cementite morphology upon fracture toughness of chromium-nickel-molybdenum cast steel of ledeburite class, Journal of Materials Processing Technology 162-163 (2005) 336
• [11] Krawczyk J., Pacyna J., Kokoszą A., Mikulski G., Grodowski P.: Staliwa na walce hutnicze modyfikacja własności, Materiały Konferencyjne Wy działu Inżynierii Procesowej, Materiałowej i Fizyki Stosowanej, Politechnika Częstochowska, X Konferencja Naukowo Techniczna Huta „Buczek" Sp. z o.o. „Kierunki rozwoju produkcji walców", Wisła, kwiecień 2005, Seria: Metalurgia 45 (2005) 80
• [12] Krawczyk J., Pacyna J., Radwan J., Mikulski G.: Wpływ drogi pękania na własności staliwa G200CrMoNi4-6-3 stosowanego na walce hutnicze, Materiały Konferencyjne Wydziału Inżynierii Procesowej, Materiałowej i Fizyki Stosowanej, Politechnika Częstochowska, X Konferencja Naukowo Techniczna Huta „Buczek" Sp. z o.o. „Kierunki rozwoju produkcji walców", Wisła, kwiecień 2005, Seria: Metalurgia 45 (2005) 94
• [13] Krawczyk J., Mikulski G., Różniata E.: Własności staliwa L200HNM stosowanego na walce hutnicze, Referaty Laureatów XLI Sesji Studenckich Kół Naukowych Pionu Hutniczego Akademii Górniczo-Hutniczej, Zeszyty Studenckiego Towarzystwa Naukowego Nr 4, Kraków 2004, s. 167