W pracy przedstawiono skład fazowy i strukturę stabilizowanego dodatkami Nb i Ti staliwa żarowytrzymałego typu 0.3C-30Ni-18Cr stosowanego do wytwarzania elementów konstrukcyjnych metodą odlewania grawitacyjnego. Badania z wykorzystaniem mikroskopii optycznej oraz rentgenowskiej analizy fazowej przeprowadzono w stanie po odlaniu oraz po procesie wyżarzania - 900°C/ 300 godzin. Wykazano, że identyfikowane składniki fazowe (Ni[3]Ti, NbC, (Nb,Ti)C, TiC, M[23]C[6], G) można odróżnić na podstawie wyników pomiaru ich mikrotwardości.
EN
The paper presents results of identification of phase constituents and microstructure of creep-resistant cast steel type 0.3C-30Ni-18Cr stabilised with niobium and titanium additions and used for producing constructional elements by the gravity casting method. The alloy in as-cast and annealed condition 900°C/300 h was examined by X-ray analysis and optical microscopy to determine phase composition and microstructure respectively. It was proved that the phase constituents (Ni[3]Ti, NbC, (Nb,Ti)C, TiC, M[23]C[6], G) can be distinguished by microhardness measurements.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wyniki badań, których celem była ocena wpływu niobu, tytanu i krzemu na wartość temperatury początku i końca krzepnięcia staliwa austenitycznego typu 0,3 C--30Ni-18Cr. Metodą ATD rejestrowano krzywe krzepnięcia 15 stopów zawierających 0,03÷3% Nb, 0,03÷5-1,4% Ti oraz 1,6÷4,3% Si. Wykazano, że badane składniki stopowe zwiększają zakres temperaturowy i wydłużają czas krzepnięcia. W stopach z górną zawartością wprowadzonych pierwiastków rejestrowano dwa przystanki temperaturowe i tworzenie się dodatkowego składnika fazowego w mikrostrukturze stopów.
EN
The paper presents the results of research on TDA cooling curves of austenitic cast steel 30Ni-18Cr with niobium, titanium and silicon. The liquidus and the end of solidification temperature were determined for 15 experimental alloys in which the content of alloying elements varied in a range of 0.03-3% Nb, 0.03-1.4% Ti and 1.6÷4.3% Si. It has been found that all the alloying additions decrease the liquidus and end of solidification temperature and they cause an enlargement of the solidification interval. For alloys of the highest total content of Nb, Ti and Si the second temperature arrest on TDA curve was recorded and simultaneously G phase precipitates have been observed in the microstructure.
W pracy omówiono zmiany w strukturze i właściwościach mechanicznych staliwa typu 0.3%C-30%Ni-18%Cr wywoływane stabilizowaniem stopu dodatkami niobu i tytanu. Zawartość niobu w trzech badanych stopach wynosiła kolejno 0.0, 0.55 i 1.75 a tytanu odpowiednio 0.03, 0.28 i 0.93% mas. Mikrostrukturę stopów badano za pomocą mikroskopii świetlnej, mikroanalizy metodą EDX oraz dyfrakcji rtg z izolatów. W badanych stopach, w zależności od ich składu chemicznego, stwierdzono obecność węglików typu M23C6 i MC a także fazy G. Pomiary właściwości mechanicznych stopów w temperaturze otoczenia i 900 stopni Celsjusza wykazały niższe wartości parametrów R0.2, Rm i A10 przypadku stopów stabilizowanych.
EN
The study discusses the changes in microstructure and mechanical properties of cast steel 0.3%C-30%Ni-18%Cr due to stabilization with niobum and titanium. The niobum content in three tested alloys was 0.0, 0.55 and 1.75 and that of titanium 0.03, 0.28 and 0.93 (wt%) respectively. Microstructure was examined using light and a scanning electron microscope with EDX attachment and X-ray diffraction of residues from annealed alloys. The following phases, depending on chemical composition of cast steel, where identified: carbides of M23C6 and MC type and a G phase. The mechanical properties such as R0.2, Rm, and A10 were examined at both ambient and temperature of 900 degrees centigrade. Stabilized alloys had lower values of those parameters.
W pracy przedstawiono zmiany w składzie fazowym i morfologii węglików eutektycznych spowodowane wprowadzeniem do żarowytrzymałego staliwa austenitycznego typu 30Ni/18Cr dodatków niobu i/lub tytanu. Przygotowano cztery stopy, w których zawartość badanych pierwiastków zmieniała się w prze- działach (% mas.): Nb - 0,03÷1,84 i T - 0,3÷1,0. W badaniach mikrostruktury wykorzystano obserwacje zgładów metalograficznych i powierzchni próbek po ekstrakcji elektrochemicznej za pomocą mikroskopii świetlnej i skaningowej. Prowadzono również badania za pomocą dyfraktometru rentgenowskiego. Opisano wpływ niobu i tytanu na rozdrobnienie makro i mikrostruktury staliwa oraz na rodzaj i morfologię wydzieleń węglików eutektycznych. W opisie wyników badań skoncentrowano się na ocenie kształtu węglików chromu typu M23C6 i M7C3, węglików typu MC oraz węglikoazotków tytanu Ti(C, N).
EN
This paper presents the changes in phase composition and morphology of eutectic carbides in creep resisting austenitic cast steel of 0.3% C-30% Ni- 18% Cr composition, enriched with niobium and titanium additions. The research was conducted on a group of four alloys with content of niobium in the range 0.03÷1.84 and titanium 0.03÷1.0 wt %. Morphology of car- bides was investigated on cross sections and on surfaces of samples after electrolytic extraction with use of light and scanning microscopy. The phase composition of alloys was tested by X-ray diffraction method. An influence of niobium and titanium on macro and microstructure refinement and type and morphology of eutectic carbides was described. The investigation was focused on description of the shape of chromium carbides Cr23C6 and M7C3, carbides of MC type and titanium carbonitrides Ti(C, N).
The nanoindentation measurements performed on three cast steels of 0.3C-30Ni-18Cr type with various content of niobium and titanium were carried out. Mechanical properties of the main phase constituents of the alloys, such as austenite, MC and M23C6 type carbides, were determined and analysed. The values of hardness (H) and Young modulus (E) for the austenite matrix were similar within the tested alloys. Essential differences (H=12÷24 GPa; E = 250÷400 GPa) were found between the carbide p hases p resent in tested alloys. The nanoindentation measurement on small particles is affected by different effects. One of these effects was excluded using numerical simulation of impressing the phase constituent into the matrix during indentation. The values of H and E obtained from simulation were: 30/450 GPa for NbC; 50/580 GPa for TiC; and 19/320 GPa for Cr23C6 respectively.
W pracy omówiono makro i mikrostrukturę w stanie lanym wysoko-krzemowego żarowytrzymałego staliwa typu 0.3%C-30%Ni-18%Cr stabilizowanego dodatkami niobu i tytanu. Wytopiono 7 stopów, w których zawartość badanych pierwiastków mieściła sie w przedziałach (%mas.): krzem 3.01÷4.26, niob 1.47÷3 oraz tytan 0.37÷1.42. Zmierzono rozdrobnienie struktury, gęstość, mikrotwardość osnowy oraz ilość wtrąceń niemetalowych. Wyznaczono zależności matematyczne opisujące wpływ składu chemicznego staliwa na wyznaczone parametry. W strukturze stopów identyfikowano następujące fazy: NbC, TiC, (Nb,Ti)C, M23C6 oraz wysokokrzemowąfaze G.
EN
The paper presents results of investigations on macro and microstructure of high silicon creep resisting cast steel of 0.3%C-30%Ni-18%Cr type stabilized by niobium and titanium additions. The research was conducted on a group of seven alloys with content of silicon in the range 3.01÷4.26, niobium 1.47÷3 and titanium 0.37÷1.42 wt%. The following parameters of as-cast alloys were examined: refinement of structure, density, matrix hardness and number of non-metallic inclusions. Mathematical relationships between chemical composition of cast steel and measured parameters have been evaluated. The following phases have been identified: NbC, TiC, (Nb,Ti)C, M23 C6 and Si-rich G phase.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The study presents the results of investigations on the precipitation kinetics in austenitic 18%Cr-30%Ni cast steel stabilised with an addition of 1.84 wt% niobium. Phase analysis of isolates extracted from the alloy subjected to annealing within the temperature range of 600–1000oC during 10–1000 h was made. The phase constitution of the isolates mainly comprised niobium carbides of the NbC type and complex chromium carbides of the Cr23C6 type. In specimens annealed within the temperature range of 700–900oC, a high-silicon G phase was additionally identified. The highest kinetics of the precipitation process was recorded after annealing at the temperatures of 800 and 900oC.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono wstępne badania dotyczące zjawiska pękania węglików na skutek ścierania w żeliwach wysokochromowych. Stopy poddano procesowi ścierania w strudze luźnego ścierniwa przy kątach padania 25 i 60oC w temp. 450oC. Następnie analizowano wpływ składu chemicznego węglików oraz gęstości i mikrotwardości osnowy na głębokość pękania i zużycie fazy węglikowej. Stwierdzono, że parametry te silnie wpływają na zachowanie się węglików przy kącie padania ścierniwa 25o, natomiast dla 60o wpływ ten jest niewielki. Udział Si w węglikach powoduje zmniejszenie ich zużycia przy obu kątach padania ścierniwa.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The aim of this work was to examine the changes of the surface roughness and the wear mechanism of a group of high chromium cast irons which had undergone the erosion process in a stream of silica sand. The loose erosive material struck the surface of tested alloys at the angles varied in the range 15 to 60° and temperature of 450°C. Erosion tests were conducted on the 13 white cast irons which varied in chemical composition. The microstructure of all the alloys after annealing consisted of M(23)C(6) carbides in a ferrite matrix. All experiments were performed at the particle impact velocity of 70 m/s. The roughness investigations were performed prior and after testing. The results obtained from measurements of the roughness of worn surfaces were elaborated graphically. Microstructural examinations, performed under the scanning electron microscope, showed the damage phenomena due to cutting effects (predominant mechanism in the case of low incidence of impact) and wear due to fatigue (prevailing in the case of higher angles).
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań chropowatości powierzchni białego żeliwa wysoko-chromowego uzyskanej w wyniku ścierania erozyjnego w strumieniu luźnego piasku. Luźny materiał ścierający padał na powierzchnię badanych stopów pod zmiennymi kątami w zakresie od 15 do 60° w temperaturze 450°C i przy prędkości 70 m/s. Badaniom poddano 13 stopów o różnym składzie chemicznym i mikrostrukturze składającej się z węglików M(23)C(6) w osnowie ferrytycznej. Przed ścieraniem i po ścieraniu przeprowadzono pomiary chropowatości powierzchni Ra, a wyniki opracowano graficznie. Wartości Ra oraz badania metalograficzne wykazały, że niszczenie materiału następuje wskutek mikroskrawania jako mechanizmu dominującego przy małych kątach padania ścierniwa oraz wskutek zmęczenia powierzchniowego przeważającego w przypadku dużych kątów padania ścierniwa.
Kinetics of oxidation of austenitic cast steels 30Ni-18Cr type with additions of Ti (0.03 and 0.9 wt. %) was studied. Specimens prior to oxidation were annealed at 900°C for 500 and 1000 hours. Continuous thermo-gravimetric measurements of oxidation process over 24 hrs in the air were implemented to determine the oxidation rate. Morphology and chemical composition of oxide layers was determined using X-ray diffractometry, scanning microscopy and EDS microanalysis. It has been shown that Ti additions significantly improve the oxidation resistance of these alloys and change the phase composition of the oxide layer.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań kinetyki utleniania staliwa austenitycznego typu 30Ni-18Cr z dodatkami Ti (0,03 i 0,93% mas.). Materiał do badań przed testem utleniania poddano procesowi wyżarzania w temperaturze 900°C przez 500 i 1000 godz. Pomiary kinetyki utleniania staliwa wykonano w atmosferze powietrza metodą termograwimetryczną ciągłą. Budowę morfologiczną i skład chemiczny warstw tlenkowych badano, wykorzystując metodę dyfrakcji rentgenowskiej, mikroskopii skaningowej oraz mikroanalizy rentgenowskiej. Wykazano, że dodatek tytanu obniża przyrost masy staliwa podczas utleniania i zmienia skład fazowy warstwy utlenionej.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Applying Bitter's theory, the wear of high-chromium ferritic alloys attacked by an abrasive material at 450°C was described. The theory enables the material wear rate to be analysed as a function of the incidence angle of abrasive, with the material loss in volume ascribed separately to the two different wear mechanisms, i.e. microcutting and surface fatigue. After some additional modifications, this theory is also used as a basis to interrelate the effect of wear with individual phase constituents and examine it as a function of the chemical composition of an alloy.
PL
W artykule z zastosowaniem teorii Bittera przedstawiono opis zużycia grupy ferrytycznych stopów wysokochromowych strumieniem ścierniwa w temperaturze 450°C. Teoria ta umożliwia analizę zużycia materiałów w funkcji kąta padania ścierniwa z jednoczesnym rozdzieleniem wielkości ubytków materiałów na mechanizmy składowe, takie jak mikroskrawanie i zmęczenie powierzchniowe. Po zastosowaniu dodatkowych modyfikacji teoria ta stwarza także podstawy do rozdzielenia skutków zużycia na składniki fazowe oraz umożliwia wykonanie analizy w funkcji składu chemicznego stopów.
W pracy przedstawiono wyniki badań nad wykorzystaniem powłok na bazie aluminium w celu zabezpieczania odlewów wykonanych ze staliwa G-X35NiCrSi 38-18, pracujących w warunkach udarów cieplnych przed negatywnym oddziaływaniem atmosfery nawęglającej. Powłoki wytwarzano trzema metodami: proszkową, pasty odlewniczą. Wykazano, że czasowo zabezpieczają one wysokostopowe podłoże staliwne przed nawęglaniem. Oceniono również wpływ powłoki typu AI-Cu na wybrane właściwości mechaniczne staliwa 38%Ni-18% Cr.
EN
In the article the results of research on the utilising the aluminium based coatings for protection the G-X35NiCrSi 38-18 steel castings working under thermal shocks against the negative influence of the carburizing atmosphere are presented. The coatings were produced using three methods: pulver, paste and founding ones. It was proved that they protect temporaly the high alloyed steel base against carburization. The influence of the AI-Cu-type coatings on the chosen mechanical properties of the 38%Ni-18%Cr steel castings also was appreciated.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono klasyfikację żarowytrzymałego oprzyrządowania technologicznego, służącego do uformowania wsadu w piecach do obróbki cieplnej. Scharakteryzowano poszczególne konstrukcje i zilustrowano je przykładami. Paleta podstawowa (nośna) wchodzi w skład konstrukcji wszystkich typów oprzyrządowania. W zależności od liczby i kształtu części obrabianych cieplnie oraz wielkości produkcji paletę uzupełnia się o inne podstawowe elementy: palety pośrednie, słupki, poprzeczki czy kosze. Obrys zewnętrzny oprzyrządowania zależy przede wszystkim od typu pieca. Większość elementów oprzyrządowania to zwykle odlewy wytwarzane w formach piaskowych.
EN
The paper presents the classification of heat-resistant equipment used to form the charge in the furnace for heat treatment. Various structures are characterised and illustrated with examples. Guide grate forms part of all types of equipment structures. Depending on the number and shape of the heat treated elements and the production size, the structure can be complemented with other basic elements such as intermediate grates, corner pillars, cross-bars and baskets. Outer contour of equipment depends mainly on the type of furnace. Most parts of the equipment structure are usually sand moulded castings.
The paper presents the results of studies on the development of manufacturing technologies to cast hearth plates operating in chamber furnaces for heat treatment. Castings made from the heat-resistant G-X40CrNiSi27-4 steel were poured in hand-made green sand molds. The following operations were performed: computer simulation to predict the distribution of internal defects in castings produced by the above mentioned technology with risers bare and coated with exothermic and insulating sleeves, analysis of each variant of the technology, and manufacture of experimental castings. As a result of the conducted studies and analysis it was found that the use of risers with exothermic sleeves does not affect to a significant degree the quality of the produced castings of hearth plates, but it significantly improves the metal yield.
Artykuł prezentuje wyniki badania mikrostruktury i właściwości mechanicznych próbek nadstopu IN 519 pobranych z rury katalitycznej odlewanej odśrodkowo w stanie dostawy i po 25760 godzinach eksploatacji. Eksploatacja materiału rury katalitycznej w piecu parowym przy temperaturze 900 oC powoduje wydzielanie faz międzymetalicznych w osnowie stopowego austenitu.
EN
This paper presents the results of investigation of microstructure and mechanical properties of superalloy samples IN 519 taken from catalytic centrifugal cast pipe in state of delivery and after 25760 h exploitation. The exploitation of the material of catalytic pipes in steam reformer at temperature 900oC causes the precipitation of intermetallic phases in alloyed austenite matrix.
W pracy przedstawiono wyniki badań kinetyki utleniania austenitycznego staliwa typu 18% Cr-30% Ni z dodatkiem 1,84% mas. niobu. Staliwo przed testem utleniania poddano procesowi wyżarzania w temperaturze 900°C przez 100, 500 i 1000 godz. Pomiary kinetyki utleniania wykonano w atmosferze powietrza metodą termograwimetryczną ciągłą. Opisano przebieg procesu utleniania oraz określono wpływ zmiany mikrostruktury staliwa na podwyższenie odporności na utlenianie w zależności od czasu wyżarzania. Budowę morfologiczną i skład chemiczny warstw tlenkowych badano, wykorzystując metodę dyfrakcji rentgenowskiej, mikroskopii elektronowej skaningowej oraz mikroanalizy rentgenowskiej. Stwierdzono, że dodatek niobu i czas wyżarzania obniżają przyrost masy staliwa podczas utleniania, ale wydzielenia eutektycznych węglików NbC ułatwiają dordzeniową dyfuzję tlenu.
EN
This paper presents the results of research on oxidation kinetics of austenitic cast steel type 18% Cr-30% Ni enriched with 1.84% of niobium addition. The cast steel had undergone annealing for 100, 500 and 1000 hours before the oxidation test. The measurements of oxidation kinetics were carried out in air environment by the continuous termogravimetric method. The running of oxidation process and influence of microstructure and time of annealing of cast steel on its oxidation resistance were described. To investigate the morphology and chemical composition of oxide layer the X-ray diffraction, SEM and EDS methods were applied. It was found that the niobium addition and time of annealing decrease the mass gain of cast steel during oxidation process but the eutectic precipitates of niobium carbides facilitate oxygen diffusion into the core.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In this paper the influence of variable contents of Nb and Ti in G-X3ONiCrSi 30-18 cast steel on its resistance to carburization has been presented. In investigated alloys the contents of Nb and Ti were in the range of (0, 1.8) and (0, 1 ) wt-% respectively. The carburization has been carried out at 900st.C for 300 h, and at a carbon potential of C = 0.9%. The resistance to carburization has been assessed by gravimetric and hardness measurements. The regression equation describing a mass increment of the specimen and the hickness of the carburized zone as a funtion of chemical composition of cast steel has been also determined. The presented equations show that single and/or combine increase in contents of additions has a beneficial effect on inhibition of carbon diffusion in alloy. In carburized zones MC3, M23C6 and MC carbides precipitates have been identified. Niobium and titanium carbides have shown a high, mutual solubility of stabilizing elements.
PL
W pracy przedstawiono wpływ zmieniających się w staliwie L30H18N30 zawartości Nb i Ti na jego odporność na nawęglanie. W ośmiu badanych stopach zawartość Nb mieściła się w przedziale (0, 1,8)a/o, a Ti (0, 1)% masy. Proces nawęglania prowadzono w temperaturze 900oC w czasie 300 h przy potencjale węglowym CP = 0,9%. Odporność na nawęglanie oceniono za pomocą pomiarów grawimetrycznych i mikrotwardości. Wyznaczono równania regresji opisujące zmianę przyrostu masy próbek i grubości warstwy nawęglonej w funkcji składu chemicznego staliwa. Przedstawione zależności wskazują, e pojedynczy i/lub łączny wzrost zawartości dodatków oddziałuje korzystnie na hamowanie dyfuzji węgla w stopie. W warstwach nawęglonych identyfikowano wydzielanie węglików M7C3, M23C6 i MC, przy czym zarówno Nb, jak i Ti tworzą samodzielne węgliki z bogatym udziałem drugiego pierwiastka.
Creep-resistant parts of heat treatment furnaces are in most cases made from high-alloyed chromium-nickel and nickel-chromium iron alloys, both cast and wrought. This paper presents the types of casting alloys used for this particular purpose, since the majority of furnace components are made by the casting process. Standards were cited which give symbols of alloy grades used in technical specifications by the domestic industry. It has been indicated that castings made currently are based on a wider spectrum of the creep-resistant alloy grades than the number of alloys covered by the standards. Alloy grades recommended by the technical literature for individual parts of the furnace equipment were given. The recommendations reflect both the type of the technological process used and the technical tasks performed by individual parts of the furnace equipment. Comments were also made on the role of individual alloying elements in shaping the performance properties of castings.
The study proposes how to use the random HV0.01 microhardness measurements in the description of changes in the microstructure of 0,3C-18Cr-30Ni cast steel with an addition of titanium. The cast steel was investigated in four technological states, i.e. after annealing at 800°C for 10, 100, 500 and 1000 hours. Microhardness measurements were performed on unetched metallographic sections applying a 10 G load for 10 seconds. The measurements were taken at random, each time imposing a grid with 200 points on the surface of a metallographic section. Microhardness distribution density functions were detennined for the investigated technological cast steel States. To peaks occurring in different microhardness distribution density functions were assigned areas of the microstructure characterised by different content of the structural components.
PL
W pracy zaproponowano sposób wykorzystania losowego pomiaru mikrotwardości HV0,01 do opisu zmian w mikrostrukturze staliwa 0,3 C-18Cr-30Ni z dodatkiem tytanu. Badano staliwo w czterech stanach technologicznych - po wyżarzaniu w temperaturze 800°C przez 10, 100, 500 i 1000 godzin. Pomiary mikrotwardości przeprowadzono na zgładach nietrawionych, stosując obciążenie 10 G przez 10 sekund. Pomiary wykonano losowo, każdorazowo nakładając na powierzchnię zgładu siatkę 200 punktów. Wyznaczono funkcje gęstości rozkładów mikrotwardości dla badanych stanów technologicznych staliwa. Pikom występującym w poszczególnych funkcjach gęstości rozkładów mikrotwardości przyporządkowano obszary mikrostruktury charakteryzujące się odmiennym udziałem składników strukturalnych.
Scharakteryzowano i zilustrowano konstrukcje oprzyrządowania technologicznego służącego do uformowania i transportu wsadu w piecach komorowych do obróbki cieplnej, zaprojektowane na obrysie 600×900 mm. W skład każdego oprzyrządowania wchodzi paleta podstawowa (nośna). W zależności od liczby i kształtu części obrabianych cieplnie oraz wielkości produkcji paletę uzupełnia się o inne elementy tj.: palety pośrednie, słupy, tuleje dystansowe, poprzeczki czy kosze. Elementy oprzyrządowania są odlewami wytwarzanymi w formach piaskowych.
EN
The structure of technological equipment designed on a 600×900 mm layout scheme was described and illustrated. The equipment is used for the formation and transport of charge in chamber furnaces for heat treatment. Each set of the equipment includes a basic load-carrying grate. Depending on the number and shape of the heat-treated parts and production volume, the grate set is completed with other elements such as: intermediate grates, supports, distance sleeves, crossbars, and baskets. Individual elements of the grate set are castings made in sand moulds.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.