Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Effect processing variables on mechanical properties of sintered manganese steels Fe-3%Mn-0.8%C.

100%

Sułowski M. , Ciaś A.

Inżynieria Materiałowa

|

1998

|

tom R. XIX, nr 4

1179-1182

EN

The powder metallurgy route may allow sintered manganese steels to be made based on pure iron powder and ferromanganese powder with control over alloy microstructure. The factors that contribute to the mechanical properties of sintered Fe-3%Mn-0,8%C manganese steel, such as the sintering atmosphere, dew point, sintering temperature, cooling rate are summarized. The paper shows the influence of these parameters on the tensile strength, yield strength, transverse rupture strength, impact strength and hardness. It showed that tensile high strength level higher then those of many present sintered steels can be obtained already in the as-sintered condition.

2

Properties of Mo-alloyed sintered manganese steels.

100%

Romański A. , Ciaś A.

Inżynieria Materiałowa

|

1998

|

tom R. XIX, nr 4

1175-1178

EN

Sintered alloy steels are needed for mostly PM structural parts. Powder metallurgy techniques provide a means of fabricating high quality steel parts with tailored mechanical properties. It is now possible to produce sintered steel parts with properties equal to and even superior to those of parts made by more traditional routes. Challenges arise both with the material selection and component fabrication. This presentation outlines the processing for high performance structural application.

3

Influence of titanium powder characteristics and heating rate on the liquid phase sintering of Fe8%Ti powder compacts.

100%

Ciaś A. , Stoytchev M.

Inżynieria Materiałowa

|

1998

|

tom R. XIX, nr 4

1131-1136

EN

In view of interest in the use of titanium as an alloying element to the sintering of iron-based powder compacts, an examination has been made of the influence of the characteristics of the titanium powder and heating rate on sintering process. Transient liquid phase sintering was examined for Fe8%Ti powder mixtures. The effect of additions of narrow sized fractions of titanium powder and heating rate on the dimensional changes obtained on sintering Fe8%Ti compacts made with Hoganas NC 100.24 sponge iron and 7, 16, 56 and 200 micrometres titanium powders has been determined. The experimental plan included the effects of several processing variable, such as titanium paricle size, heating rate, sintering temperature and sintering time.Two types of experiments were used to study sintering. The effects has been examined in relation to the sintering mechanism by dilatometry, using a comuterised precision vacuum dilatometer Netzsch 402S with an extended range, constant load single pushrod. In addition to dilatometer experiments, batch sintering was conducted in a vacuum furnace. It was found that the use of fine titanium powder and controlled heating rate reduced the dimensional change.

4

Microstructure and mechanical properties of Cr-Mn structural PM steels

100%

Sułowski M. , Ciaś A.

|

2011

|

tom Vol. 56, iss. 2

293-303

EN

The effects of chemical composition, sintering atmosphere and cooling rate on density, microstructure and mechanical properties of Fe-3%Mn-(Cr)-(Mo)-0.3%C PM steels are described. Pre-alloyed Astaloy CrM and Astaloy CrL, ferromanganese and graphite powders were used as the starting materials. After pressing in rigid dies the compacts were sintered at 1120 and 1250°C for 60 minutes atmospheres with different H2/N2 ratios and cooled either at 1.4°Cmin-1 (with the furnace) or 65°Cmin-1 (convective cooling). The convective cooled specimens were subsequently tempered at 200°C for 60 and 240 minutes. All specimens were tested for tensile strength (UTS), elongation (A), offset yield strength (R0.2), TRS, impact toughness and apparent surface hardness (HV 30). After mechanical tests the microstructure of the Fe-Mn-Cr-Mo-C PM steels was studied by optical microscopy. It has been found that by sintering in inexpensive and safe nitrogen-rich atmospheres it is possible to achieve properties similar to those shown by specimens sintered in a hydrogen-rich atmosphere.

PL

W pracy przedstawiono wpływ składu chemicznego mieszanki proszków, a także rodzaju atmosfery oraz szybkości chłodzenia na gęstość, mikrostrukturę oraz własności mechaniczne spiekanych stali konstrukcyjnych Fe-3%Mn-(Cr)-(Mo)-0.3%C. Do badań wykorzystane zostały wstępnie stopowane, komercyjne proszki żelaza Astaloy CrL i Astaloy CrM, produkcji szwedzkiej firmy Höganäs oraz niskowęglowy proszek żelazomanganu i proszek grafitu. Prasowanie mieszanek proszków o żądanym składzie chemicznym realizowano w stalowych matrycach, wykonując wypraski prostopadłościenne o wymiarach 5×10×55 mm oraz wytrzymałościowe (zgodne z PN-EN ISO 2740). Spiekanie kształtek odbywało się w temperaturze 1120 i 1250°C w czasie 60 minut, w atmosferze o różnej zawartości wodoru i azotu. Chłodzenie spieków prowadzono z szybkością 1,4°C/min (z piecem) lub 65°C/min (konwekcyjnie w chłodnicy pieca). Spieki chłodzone z szybkością 65°C/min poddane zostały odpuszczaniu w temperaturze 200°C w czasie 60 i 240 minut. Spieczone kształtki poddano statycznej próbie rozciągania oraz próbie trójpunktowego zginania; przeprowadzone również zostały badania udarności oraz pomiary twardości. Badania mikrostruktury spiekanych stali prowadzono z wykorzystaniem mikroskopii świetlnej. W toku prowadzonych badań wykazano, że spiekanie kształtek w taniej i bezpiecznej atmosferze azotu (lub w atmosferach bogatych w azot) pozwala uzyskać zadowalające własności mechaniczne spieków, porównywalne z własnościami tych stali, wytwarzanych poprzez spiekanie w atmosferze wodoru.

5

Comparison of Mechanical Properties and Microstructure of Cr-Mn-Mo Steels Based on Astaloy CrL and Astaloy CrM Pre-Alloyed Powders

100%

Ciaś A. , Sułowski M.

|

tom Vol. 54, iss. 4

1093-1102

PL

Proszek niskowęglowego żelazomanganu oraz proszek grafitu zmieszano z rozpylanymi wodą proszkami stopowymi Astaloy CrL i Astaloy CrM w celu wykonania sześciu, różniących się składem chemicznym, mieszanek proszków, które następnie poddano prasowaniu pod ciśnieniem 660 MPa, w celu wykonania dwóch rodzajów wyprasek: prostopadłościennych, o wymiarach 5x10x55 mm oraz zgodnych z PN-EN ISO 2740. Sprasowane kształtki spiekano w atmosferze azotu i wodoru w temperaturze 1120C oraz 1250C przez okres 60 minut. Po spiekaniu nie uzyskano wzrostu gęstości oraz nie zaobserwowano pęcznienia spieków. Spieczone kształtki poddano następnie odpuszczaniu w temperaturze 200 C w powietrzu w czasie 60 minut. Największymi gęstościami po prasowaniu i spiekaniu, wynoszącymi około 7,1 g/cm3, charakteryzowały się kształtki wykonane na bazie proszku stopowego Astaloy CrL. Wartości te były o około 0,1 g/cm3 większe od gęstości wyprasek i spieków wykonanych na bazie proszku stopowego Astaloy CrM. Spiekane stale poddane zostały badaniom metalograficznym oraz przeprowadzone zostały pomiary twardości (metoda Vickersa), wytrzymałości na zginanie trójpunktowe oraz wytrzymałości na rozciąganie. Sprasowane kształtki poddano również badaniom dylatometrycznym kinetyki procesu spiekania. Uzyskano następujące własności mechaniczne: wytrzymałość na rozciąganie nie przekroczyła 968 MPa, wydłużenie – 4,56 %, a udarność dochodziła do 15,18 J/cm2. Maksymalna wartość wytrzymałości na zginanie wynosiła 2034 MPa. Zaobserwowano, że nieco lepszymi własnościami charakteryzowały się spieki wytwarzane w atmosferze azotu. Badania metalograficzne wykazały, że struktura badanych stali składała się głównie z bainitu i martenzytu; zaobserwowano również austenit szczatkowy oraz pory o regularnych kształtach. W wyniku prac stwierdzono, że uzyskane, zadowalające własności stali pozwalają na zastosowanie ich jako spiekane materiały konstrukcyjne.

6

The use of Weibull Statistics to Quantify Property Variability in Fe-3Mn-0.8C Sinter-Hardened Structurally Inhomogeneous Steels

100%

Ciaś A. , Czarski A.

|

nr 4

7

The Microstructure and Properties of Low-Carbon PM Mn-Cr-Mo Steels Sintered under Different Conditions

80%

Sułowski M. , Ciaś A. , Pieczonka T.

|

2014

|

tom Vol. 59, iss. 2

575--580

EN

The paper presents the effect of sintering conditions on the microstructure and mechanical properties of low-carbon Mn-Cr-Mo PM steels. It was proved there is no effect of tempering temperature on the properties of Astaloy CrL-base steels, sintered at 1250°C in 5%H2-95%N2 mixture as compared with the properties of those sintered at 1120°C. The properties of Astaloy CrM-based steels, sintered at 1250°C in air were comparable or higher to Astaloy CrL-based steels. The addition of lump of ferromanganese was not sufficient for metal oxides reduction. The structure investigation confirmed the earlier observations that Mn-Cr-Mo PM steels have predominantly martensitic or martensitic/bainitic microstructure.

PL

W artykule przedstawiono wpływ parametrów spiekania na mikrostrukturę i własności mechaniczne spiekanych, niskowęglowych stali manganowo-chromowo-molibdenowych. W pracy wykazano, że własności mechaniczne stali wykonanej na bazie proszku stopowego Astaloy CrL (l,5%Cr, 0,2%Mo, reszta Fe) spiekanej w temperaturze 1250°C w atmosferze 5%H2-95%N2 nie zależą od temperatury odpuszczania, czego nie stwierdzono podczas badań własności wytrzymałościowych tych stali wy- twarzanych w niższej temperaturze spiekania (1120°C). Ponadto, prowadzone badania wykazały, że stale wytworzone na bazie proszku stopowego Astaloy CrM (3%Cr, 0,5%Mo. reszta Fe) po spiekaniu w temperaturze 1250°C w atmosferze powietrza charakteryzowały się porównywalnymi lub wyższymi własnościami mechanicznymi niż stale wykonane na bazie proszku stopowego Astaloy CrL, wytwarzane w tych samych warunkach. Podczas spiekania w powietrzu zastosowano odłamkowe cząstki żelazomanganu o łącznej masie 52 g, które umieszczano w bezpośrednim sąsiedztwie próbek (całkowita masa próbek 490 g) w stalowej łódce, w celu redukcji tlenków. Jak wykazały badania, dodatek żelazomanganu był niewystarczający, aby zapewnić kompletną redukcję tlenków.

8

Fracture Statistics Using Three-Parameter and Two-Parameter Weibull Distributions for Fe-0.4C-1.5Cr-1.5Ni-0.8Mn-0.2Mo Structural Sintered Steel

80%

Fiał C. , Sułowski M. , Ciaś A. , Czarski A.

|

nr 3

9

Mechanical Properties and Microstructure of PM Mn-Cr-Mo Steels With Low Carbon Concentration

80%

Lichańska E. , Sułkowski A. , Ciaś A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

tom Vol. 61, iss. 1

109--114

EN

The effect of chemical composition of the sintering atmosphere on the microstructure and mechanical properties of PM structural low-carbon steels is presented. The base powders were Astaloy CrL, Astaloy CrM, low carbon ferromanganese and graphite C-UF. From the base powders two mixtures with compositions of Fe-3%Mn-(1.5/3%)Cr-(0.2/0.5)%Mo-0.2%C were prepared. Following pressing in a steel rigid die, compacts were sintered at 1250°C for 60 min in a semi-closed container. 5%H2-95%N2 mixture and air were the sintering atmospheres. For sintering in air, lumps of ferromanganese were placed with the compacts in the container. After sintering, half of the samples were tempered at 200°C for 60 minutes in air. Mechanical tests (tensile, bend, toughness, hardness) and microstructural investigations were performed. The microstructures of the steels were inhomogeneous, mainly ferritic-bainic. Tempering of steel based on Astaloy CrM sintered in an atmosphere of 5% H2-95% N2 slightly reduced tensile strength and toughness: from 748 to 734 MPa and from 7.15 to 6.83 J/cm2, respectively. Chemical composition had a greater effect; steels based on Astaloy CrL and Astaloy CrM had tensile strengths 526-665 and 672-748 MPa, hardness 280-325 and 388-421 HV, respectively. The best properties were obtained after sintering in air of Fe-3%Mn-3%Cr-0.5%Mo-0.2%C without heat treatment: tensile strength 672 MPa, toughness 6.93 J/cm2, hardness 421.1 HV, 0.2 % offset yield strength 395 MPa.

10

Atmosphere effect on sintering behaviour of astaloy CrM and astaloy CrL Höganäs powders with manganese and carbon additions

80%

Pieczonka T. , Sułowski M. , Ciaś A.

|

2012

|

tom Vol. 57, iss. 4

1001-1009

EN

Dilatometric data for Astaloy CrM (3% Cr-0.5% Mo) and Astaloy CrL (1.5% Cr-0.2% Mo) powders with additions of 0.3% carbon and 3.0% manganese during sintering cycles up to 1120 and 1250 ° C in different atmospheres are reported. For comparison, also Astaloy CrM and Astaloy CrL powders were investigated. Starting with green densities of approx. 6.8 g/cm3, the final density of sintered compacts was influenced mainly by the sintering temperature, while the results showed the only minor effect of the sintering atmosphere on the final dimensional changes. However, the sintering atmosphere influences the sintering behaviour, microstructure and the final chemical composition of sintered compacts. In sintered and in the dilatometer cooled Mn-Cr-Mo-C steels predominantly bainitic structures were obtained.

PL

Praca przedstawia wyniki badań dylatometrycznych procesu spiekania mieszanek proszków zawierających, jako podstawowe, proszki Astaloy CrM (3% Cr-0.5% Mo) i Astaloy CrL (1.5% Cr-0.2% Mo) oraz dodatki 3% mas. Mn i 0.3% mas. C. Spiekanie izotermiczne realizowane było w dwóch temperaturach: 1120 ° C i 1250 ° C, a atmosferami spiekania były gazy: azot, mieszanina 95% obj. azotu + 5% obj. wodoru i argon. Gęstość spieków determinowana jest głównie temperatura spiekania, a wpływ atmosfery jest nieznaczny. Jednakże od rodzaju atmosfery spiekania uzależnione jest zachowanie się materiałów w trakcie cykli termicznych, jakim są poddane podczas spiekania. Atmosfera spiekania ma również wpływ na mikrostrukturę spieków oraz na zmiany składu chemicznego towarzyszące spiekaniu. Głównym składnikiem struktury spieków uzyskanej bezpośrednio po spiekaniu w warunkach chłodzenia dostępnych w dylatometrze był bainit.

11

Wpływ mikroatmosfery spiekania na mikrostrukturę i własności stali 1,5%Cr-1,5%Ni-0,55%Mn-0,25%Mo-0,25%Si-0,36C% wytworzonej techniką metalurgii proszków

80%

Fiał C. , Ciołczyk K. , Ciaś A. , Sułowski M.

|

tom R. 58, nr 8

422-427

PL

W artykule przedstawiono wpływ mikroatmosfery na gęstość, mikrostrukturę oraz własności mechaniczne spiekanej stali konstrukcyjnej o składzie chemicznym 1,5%Cr-1,5%Ni-0,55%Mn-0,2%Mo-0,25%Si-0,36%C. Do badań wykorzystano stopowy, komercyjny proszek żelaza Astaloy CrL, wyprodukowany przez szwedzką firmę Hoganas, proszek żelazomanganu niskowęglowego, proszek grafitu, elementarny proszek niklu oraz proszek żelazokrzemu dostarczony przez zakłady OFZ Istebne S.A. na Słowacji. Z mieszanki proszków o założonym składzie chemicznym, metodą prasowania dwustronnego, sprasowano wypraski zgodne z PN-EN ISO 2740, które następnie poddano spiekaniu w półhermetycznym pojemniku z za-mknięciem labiryntowym, w temperaturze 1120 [stopni]C w czasie 60 min, stosując jako atmosferę pieca azot oraz mieszankę 95%N2-5%H2. Skład chemiczny mikroatmosfery spiekania był modyfikowany poprzez wprowadzanie do pojemnika różnych stałych węglowodorów oraz/lub bryłki żelazomanganu. Na podstawie uzyskanych wyników badań można stwierdzić, że najlepszą kombinację własności wytrzymałościowych i plastycznych badanych spieków — wytrzymałość na zginanie przekraczającą 1300 MPa, wartość wytrzymałości na rozciąganie wynoszącą ok. 670 MPa i plastyczność ok. 3 % — uzyskano po spiekaniu, gdy komora pieca wypełniona była w azotem, a spiekanie próbek odbywało się w obecności par manganu, pochodzących z żelazomanganu umieszczonego w pojemniku. Wprowadzenie do pojemnika — obok żelazomanganu — węglowodoru, spowodowało wyraźną poprawę stabilności wymiarów spiekanych próbek.

EN

The effects of chemical composition, sintering atmosphere and cooling rate on density, microstructure and mechanical properties of 1.5Cr-1.5Ni-0.55Mn-0.2Mo-0.25Si-0.36C Powder Metallurgy steel is presented. Pre-alloyed Hoganas Astaloy CrL and ferromanganese, graphite, elemental nickel and ferrosilicon powders from Istebne were used as the starting materials. From the powder mixtures, specimens were double action compacted according to PN-EN ISO 2740. They were then sintered in a semi-closed container with a labyrinth seal, at 1120 [degrees]C for 60 minutes, in an atmosphere of nitrogen and the mixture containing 95%N2-5%H2. The chemical composition of the sintering atmosphere was also modified by placing a hydrocarbon or/and ferromanganese nodules in the container. The best combination of mechanical properties: tensile strength 670 MPa, flexural strength over 1300 MPa and ductility of nearly 3 %, was achieved after sintering in the presence of manganese vapour, which came from the ferro-manganese. Presence of the hydrocarbon in the container increases markedly the dimensional stability of sintered samples.

12

Fracture Statistics Using Three-Parameter and Two-Parameter Weibull Distributions for Fe-0.4C-1.5Cr-1.5Ni-0.8Mn-0.2Mo Structural Sintered Steel

80%

Fiał C. , Ciaś A. , Czarski A. , Sułowski M.

|

tom Vol. 61, iss. 3

1547--1554

EN

A statistical analysis is presented of tensile and bending strengths of a porous sintered structural steel which exhibits non-linear, quasi-brittle, behaviour. It is the result of existing natural flaws (pores and oxide inclusions) and of the formation of fresh flaws when stress is applied. The analysis is by two- and three-parameter Weibull statistics. Weibull modulus, a measure of reliability, was estimated by the maximum likelihood method for specimen populations < 30. Probability distributions were compared on the basis of goodness to fit using the Anderson-Darling tests. The use of the two-parameter Weibull distribution for strength data of quasi-brittle sintered steels is questioned, because there is sufficient evidence that the 3-parameter distribution fits the data better.

13

Mechanical Properties and Microstructure of PM Mn-Cr-Mo Steels With Low Carbon Concentration

80%

Sułowski M. , Ciaś A. , Lichańska E.

|

nr 1

14

Dimensional changes during sintering of manganese-carbon steel compacts.

71%

Pieczonka T. , Mitchell S. C. , Ciaś A. , Sułowski M. , Wronski A. S.

Inżynieria Materiałowa

|

1998

|

tom R. XIX, nr 4

1171-1174

EN

Sintering behaviour in high purity hydrogen of Hoganas NC 100.24 iron powder with carbon and two different types of ferromanganese additions was investigated. The influence of different manganese contents (3.0 and 4.0 wt.-%), type of ferromanganese used (low and high carbon) and isothermal sintering temperature (1120, 1240 and 1300 degrees centigrade) on dimensional changes was investigated by dilatometry. It is shown that the dimensional changes occuring during heating and isothermal sintering and the final density of sintered compacts are influenced by manganese and carbon through their interactions with base iron. The results assist in the choice of industrial sintering conditions when the requirement is very small dimensional changes of compacts for a range of manganese and carbon contents.

15

Wear Resistant Chromium Coatings Modified with Diamond Nanoparticles/ Odporność Na Zużycie Ścierne Powłok Chromowych Modyfikowanych Nanocząstkami Diamentu

61%

Gidikova N. , Sułowski M. , Ciaś A. , Petkov V. , Madej M. , Valov R.

|

nr 4

16

Dimensional Changes, Microstructure, Microhardness Distributions And Corrosion Properties Of Iron And Iron-Manganese Sintered Materials

51%

Kupková M. , Sułowski M. , Ciaś A. , Hrubovčáková M. , Zeleňák A. , Oriňáková R. , Morovská Turoňová A. , Žáková K. , Kupka M.

|

nr 2