Porównanie zmian w substrukturze stali X153CrMoV12 po obróbce cieplnej bez i z głębokim wymrażaniem

• Autorzy: Jeleńkowski, J. , Ciski, A. , Wach, P. , Babul, T.

Warianty tytułu

EN

Comparison of changes in substructure of X153CrMoV12 steel after heat treatment without and with deep cryogenic treatment

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy analizowano przyczyny występowania efektu egzotermicznego, z maksimum w temperaturze –55°C, tworzącego się przy odpuszczaniu próbek ze stali X153CrMoV12. Ciepło, które wydziela się w pierwszym etapie grzania próbek poddanych głębokiemu wymrażaniu długookresowemu (rys. 1b), ujawnia procesy porządkowania się atomów węgla w martenzycie, od chaosu w ich rozmieszczeniu do tworzenia klasterów i wydzieleń węglikowych. Substruktura martenzytu po głębokim wymrażaniu była porównywana z substrukturą uzyskaną po standardowej obróbce cieplnej na podstawie badań z wykorzystaniem mikroskopii elektronowej SEM/TEM. Głębokie wymrażanie powoduje deformację kryształów martenzytu kompensowaną systemem równoległych i mało ruchliwych dyslokacji, a także ogólne rozdrobnienie ziaren (rys. 2b). Przeprowadzone badania pozwalają na lepsze zrozumienie przyczyn zmian w strukturze stali narzędziowych poddawanych głębokiemu wymrażaniu. Uzyskane wyniki umożliwiają poznanie sposobów kształtowania struktury w celu zapewnienia wymaganej twardości wtórnej i trwałości eksploatacyjnej.

EN

The study analyses the cause of the exothermic effect with its maximum at a temperature of –55°C, occurring during tempering of X153CrMoV12 steel. The heat, that is dissipated in the first phase of heating up of the samples subjected to deep cryogenic treatment (Fig. 1b), reveals the processes of ordering of carbon atoms in the martensite, from the chaos in their distribution to creating of clusters and carbide precipitations. Martensite substructure after deep cryogenic treatment is compared with the substructure obtained by standard heat treatment, using SEM/TEM electron microscopy. DCT causes a deformation of martensite crystals compensated with parallel, low-mobile dislocations, and general refinement of the grains (Fig. 2b). The studies allow a better understanding of the causes of changes in the microstructure of tool steels subjected to deep cryogenic treatment. The obtained results enable to know how to form the microstructure of steel in order to provide the required secondary hardness and durability.

Słowa kluczowe

PL

wymrażanie głębokie; kalorymetria; węgliki; morfologia martenzytu

EN

deep cryogenic treatment (DCT); calorimetry; carbides; martensite morphology

• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 33, nr 6
• Strony: 673--676
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Jeleńkowski, J.

• Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa,

autor

Ciski, A.

• Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa

autor

Wach, P.

• Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa

autor

Babul, T.

• Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa

Bibliografia

• [1] Kremnev L. S.: Alloying theory and its use for creation of heat-resistant tool steels and alloys. Metal Science and Heat Treatment 50 (11-12) (2008) 526÷534.
• [2] Tyshchenko A. I., Theisen W., Oppenkowski A. et al.: Low-temperature martensitic transformation and deep cryogenic treatment of a tool steel. Materials Science and Engineering A 527 (2010) 7027÷7039.
• [3] Hudremont E.: Handbuch der Sonderstahlkunde. Tom II. Springer-Verlag, Berlin (1956).
• [4] Kremniev L. S., Sagadaj eva T. G.: Termicheskaya obrabotka w mashynostroyenii. Wydawnictwo Mashinostroyeniye, Moskwa (1980).
• [5] Meng F., Tagashira K., Azuma R., Sohma H.: Role of eta-carbide precipitations in the wear resistance improveinents of Fe-12Cr-Mo-V-1.4C tool steel by cryogenic treatment. ISIJ Int. 34 (2) (1994) 205÷210.
• [6] Ustinovshchikov Yu. I.: Vtorichnoe tverdenie konstruktsionnykh legirovannykh stalei. Wydawnictwo Metallurgiya, Moskwa (1982).
• [7] Lesoille M., Gielen P. M.: Mössbauer spectroscopy study of iron-carbon austenite and Virgin martensite. Metallurgical Transactions 3 (10) (1972) 2681÷2689.
• [8] Bernstein M. L.: Diagramy goryachey dieformacii, struktura i swoystva staley. Wydawnictwo Metallurgiya, Moskwa (1989).
• [9] Lysak L. I., Vovk Ya. N.: Physics of Metals and Metallography 31 (3) (1971) 208÷211.
• [10] Lysak L. I., Nikolin B. I.: Fizycheskiye osnowy termicheskoy obrabotki stali. Wydawnictwo Izd. Technika, Kijev (1975).
• [11] Maki T. Wayman C. M.: Substructure of ausformed martensite in Fe-Ni and Fe-Ni-C Alloys. Metallurgical and Materials Transactions A 7 ( 10) (1976) 1511÷1518.
• [12] Kinsman H. A., Aaronson H. I., Eichen I.: Discussion of “The migrational characteristics of the cusp-oriented ot/k interface in the Cu-Si system. Metallurgical and Materials Transactions B 4 (1) (1973) 369÷370.
• [13] Bojarski Z., Łagiewka E.: Materiały do ćwiczeń z rentgenowskiej analizy strukturalnej. Zeszyt 4. Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego, Katowice (1982).

Uwagi

PL

Praca naukowa finansowana ze środków budżetowych na naukę
w latach 2010÷2013 jako projekt badawczy nr N N507 458039.