Artykuł zawiera wyniki badań bezpośredniej obróbki cieplnej prętów o średnicy 200 mm ze stali S355J2. Zastosowanie wariantu chłodzenia o zoptymalizowanych parametrach bezpośrednio po walcowaniu na gorąco prętów pozwoliło na uzyskanie wartości granicy plastyczności i udarności KV-20°C porównywalnych z wartościami uzyskiwanymi w wyniku obróbki standardowego normalizowania. W wyniku wykonanych testów na przemysłowym stanowisku eksperymentalnym opracowano dane techniczne i technologiczne niezbędne do uruchomienia przemysłowej technologii normalizowania prętów o dużych przekrojach bezpośrednio po walcowaniu na gorąco.
EN
The paper contains the results of testing the direct heat treatment of 200 mm diameter bars made of the S355J2 steel. Tests of the accelerated cooling of the bars directly after hot rolling were carried out using experimental site in Huta Bankowa, within the framework of the research project financially supported by the POIR fund. The application of cooling with optimized parameters directly after the hot rolling of the bars resulted in obtaining the values of yield stress and KV-20°C fracture toughness comparable with the values produced by the standard normalizing treatment. As a result of the tests performed at the industrial experimental site the technical and technological data were prepared that are necessary for the start-up of an industrial technology of normalizing large-diameter bars directly after hot rolling.
Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych i analiz teoretycznych dotyczących mechanizmów mikrostrukturalnych powodujących umocnienie prętów ze stali S355J2 i C45R o średnicy 180 mm w wyniku zastosowania przyspieszonego chłodzenia z zakresu austenitu. Ustalono zależności pomiędzy parametrami przyspieszonego chłodzenia a uzyskanymi zmianami mikrostruktury i właściwości mechanicznych. W stosunku do obróbki standardowego normalizowania z chłodzeniem w spokojnym powietrzu, przyspieszone chłodzenie w zakresie dyfuzyjnych przemian fazowych spowodowało istotne rozdrobnienie ziarna składników mikrostrukturalnych i zmiany składu fazowego, prowadzące do podwyższenia granicy plastyczności prętów ze stali S355J2 o 35-55 MPa, a prętów ze stali C45R o 80-100 MPa. W przypadku stali S355J2 głównym zidentyfikowanym czynnikiem umacniającym było rozdrobnienie ziarna ferrytu, natomiast w przypadku stali C45R umocnienie było spowodowane głównie zwiększeniem udziału w mikrostrukturze perlitu i - w drugiej kolejności - zmniejszeniem odległości międzypłytkowej w perlicie.
EN
Results of experimental investigations and theoretical analyses concerning the microstructural mechanisms causing strengthening of 180 mm diameter bars made of steels S355J2 and C45R, as a result of application of accelerated cooling from the austenite range, are presented. Relationships between parameters of accelerated cooling and obtained changes in microstructure and mechanical properties have been determined. As compared to standard normalising treatment comprising cooling in still air, the accelerated cooling through diffusive phase transformation range caused substantial grain refinement of microstructural constituents and changes in phase composition leading to increases in yield strength of bars made of S355J2 steel by 35-55 MPa and bars made of steel C45R by 80-100 MPa. In the case of steel S355J2 the main identified strengthening factor was refinement of ferrite grains and in the case of steel C45R the trengthening was mainly the result of an increase of pearlite content in microstructure and - in second place - by decreasing of the interlamellar spacing in pearlite.
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.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.