Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

The Phase Transformations in Hypoeutectoid Steels Mn-Cr-Ni

100%

Rożniata E. , Dziurka R.

|

2015

|

tom Vol. 60, iss. 1

497--502

EN

The results of a microstructure and hardness investigations of the hypoeutectoid steels Mn-Cr-Ni, imitating by its chemical composition toughening steels, are presented in the paper. The analysis of the kinetics of phase transformations of undercooled austenite of steels containing different amounts of alloying elements in their chemical composition, constitutes the aim of investigations. Metallographic examinations were carried out on a Axiovert 200 MAT light microscope. Sections were etched with a 3% HNO3 solution in C2H5OH. Dilatometric tests were performed using L78 R.I.T.A dilatometer. Using dilatometer the changes of elongation (Δl) of the samples with dimensions Ø 3×10 mm as a function of temperature (T) were registered. Obtained heating curves were used to precisely determine the critical temperatures (critical points) for the tested steels, while the differentiation of obtained cooling curves allowed to precisely define the temperatures of the beginning and the end of particular transition to draw CCT diagrams. Four CCT diagrams worked out for the tested hypoeutectoid steels (for quenching of steel) are - in the majority of steels - separated by the undercooled austenitic range and are of the letter „C” shape. However, for steels with Mn and Ni the separation of diffusive transformations from the bainitic transformation by the stable austenitic range is not observed. Hardenability of four investigated hypoeutectoid steels is similar, but still not high. To obtain martensite in the microstructure of these steels, it is necessary to apply the cooling rate higher than 25°C/s. The exception constitutes the Mn - Ni steel, in which only cooling with the rate higher than 50°C/s allows to achieve the martensitic microstructure and to avoid diffusive transformations (pearlitic and ferritic).

PL

W artykule zamieszczono wyniki badań mikrostruktury, twardości stali podeutektoidalnych Mn-Cr-Ni imitujących składem chemicznym stale do ulepszania cieplnego. Celem badań jest analiza kinetyki przemian fazowych przechłodzonego austenitu stali różniących się zawartością pierwiastków stopowych w składzie chemicznym. Badania metalograficzne wykonano na mikroskopie świetlnym Axiovert 200 MAT. Zgłady wytrawiono 3% nitalem (3% roztwór HNO3 w C2H5OH. ). Badania dylatometryczne wykonano przy użyciu dylatometru L78 R.I.T.A. Za pomocą dylatometru rejestrowano zmiany wydłużenia (Δl) próbek o wymiarach Ø 3×10 mm w funkcji temperatury (T). Otrzymane krzywe nagrzewania posłużyły do precyzyjnego wyznaczenia temperatur krytycznych (punktów przełomowych) dla badanych stali. Z kolei, otrzymane krzywe chłodzenia różniczkowano, co pozwoliło precyzyjnie określić temperatury początków i końców poszczególnych przemian dla wykonania wykresów CTPc. Opracowane cztery wykresy CTPc dla badanych stali podeutektoidalnych (do ulepszania cieplnego) są w większości rozdzielone zakresem trwałości przechłodzonego i mają kształt litery „C”. Jednak dla stali z Mn i Ni nie obserwuje się rozdzielenia przemian dyfuzyjnych od przemiany bainitycznej zakresem stabilnego austenitu. Hartowność czterech badanych stali podeutektoidalnych jest zbliżona do siebie, ale nadal niewielka. Dla uzyskania samego martenzytu w mikrostrukturze badanych stali, niezbędne jest zastosowanie szybkości chłodzenia większej niż 25°C/s. Wyjątek stanowi stal Mn-Ni, gdzie jej hartowność jest znikoma, ponieważ dopiero chłodzenie z szybkością większą niż 50°C/s pozwoli uzyskać mikrostrukturę martenzytyczną i uniknąć przemian dyfuzyjnych (perlitycznej i ferrytycznej).

2

Kształtowanie mikrostruktury i własności staliw nadeutektoidalnych

100%

Krawczyk J. , Rożniata E.

|

tom Vol. 73, nr 4

170-177

PL

W pracy przedstawiono sposoby kształtowania mikrostruktury i własności staliw nadeutektoidalnych. Zaproponowane technologie obórbki cieplnej są możliwe do zastosowania w aktualnych warunkach technologicznych polskich odlewni.

EN

This work presents the methods of forming the microstructure as well as designing the properties of hypereutectoid steels. Proposed heat treatments are specially attractive for use in Polish foundries, because they directly conform to their technological requirements.

3

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

80%

Krawczyk J. , Pacyna J. , Rożniata E.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

tom Vol. 27, nr 2

45-52

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.

4

The kinetics of phase transformations of undercooled austenite of the Mn-Ni iron based model alloy

80%

Rożniata E. , Dziurka R. , Pacyna J.

|

tom Vol. 49, nr 2

188--192

EN

Purpose: Present work corresponds to the research on the kinetics of phase transformations of undercooled austenite of Mn-Ni iron based model alloy. The kinetics of phase transformations of undercooled austenite of investigated alloy was presented on CCT diagram (continuous cooling transformation). Also the methodology of a dilatometric samples preparation and the method of the critical points determination were described. Design/methodology/approach: The austenitising temperature was defined in a standard way i.e. 30-50°C higher than Ac3 temperature for model alloy. A technique of full annealing was proposed for the model alloy. The CCT diagrams were made on the basis of dilatograms recorded for samples cooled at various rates. The microstructure of each dilatometric sample was photographed after its cooling to the room temperature and the hardness of the samples was measured. Findings: The test material was a Mn-Ni hypoeutectoid iron based alloy. The microstructure of test Mn-Ni alloy on CCT diagram changes depending on the cooling rate. At the cooling rates of 10°C/s and 5°C/s there is ferrite in Widmannstatten structure present in the structure of tested alloy. Research limitations/implications: The new Mn-Ni iron based model alloy and a new CCT diagram. Practical implications: The paper contains a description of one from a group of iron based model alloys with 0.35-0.40% carbon content. According to PN-EN 10027 standard this steel should have a symbol 38MnNi6-4. Originality/value: The new Mn-Ni iron based model alloy.

5

The kinetics of phase transformations of undercooled austenite of the 38MnCrNi6-4-4 hypoeutectoid steel

80%

Rożniata E. , Dziurka R. , Dąbrowski R.

|

2012

|

tom Vol. 55, nr 2

280--284

EN

Purpose: Present work corresponds to the research on the kinetic of phase transformation of undercooled austenite of 38MnCrNi6-4-4 hypoeutctoid steel. The kinetic of phase transformation of under cooled austenite of investigated alloy was presented on CCT diagram (continuous cooling transformation). Also the methodology of a dilatometric samples preparation and the method of the critical points determination were described. Design/methodology/approach: The austenitising temperature was defined in a standard way i.e. 30-50°C higher than Ac3 temperature for hypoeutectoid steels. The technology of full annealing was proposed for the iron based alloy. The CCT diagram was made on the grounds of dilatograms recorded for samples cooled with various rates. The microstructure of each dilatometric sample was photographed after its cooling to the room temperature and the sample hardness was measured. Findings: The test material has been hypoeutectoid steel. These steels represent a groups of alloy steels for quenching and tempering. The microstructure of test 38MnCrNi6-4-4 hypoeutectoid steel on CCT diagram changes depending on the cooling rate. Practical implications: The paper contains a description of one from a group of iron based model alloys with 0.35-0.40% carbon content. According to PN-EN 10027 standard this steel should have a symbol 38MnCrNi6-4-4. Originality/value: The new hypoeutectoid steel (Mn-Cr-Ni iron based model alloy).

6

Kształtowanie właściwości tribologicznych staliwa G200CrNiMo4-3-3 przez obróbkę cieplną

80%

Krawczyk J. , Dziurka R. , Rożniata E. , Madej M.

|

2009

|

tom Vol. 59, nr 4

190-195

PL

W pracy przedstawiono możliwości modyfikacji mikrostruktury staliwa G200CrNiMo4-3-3 na drodze normalizowania niezupełnego. Określono wpływ zmian w morfologii węglików na mechanizm zużycia tribologicznego z uwzględnieniem współczynnika tarcia. Badania te mają posłużyć w projektowaniu optymalnej mikrostruktury staliwa stopowego stosowanego na narzędzia do plastycznej przeróbki metali, zwłaszcza walców hutniczych.

EN

In this work the posibilities of the microstructure control of G200CrNiMo3-3-3 cast steel by using the incomplet normalization have been presented.. The influence of the changes of morphology of carbides on the tribologic wear by taking into account the friction coefficient has been determined. The research results shall help by designing the optimal microstructure of the alloyed cast steel determined for tools being used for the treatment of metals and especially the metallurgical rolls.

7

Ocena mikrostruktury odkuwki trzpienia endoprotezy stawu biodrowego ze stopu Ti6Al4V

80%

Krawczyk J. , Dąbrowski R. , Rożniata E. , Łukaszek-Sołek A.

|

2015

|

tom Vol. 36, nr 5

318--323

PL

W pracy oceniono jednorodność mikrostruktury finalnej odkuwki trzpienia endoprotezy. Ocena ta została wykonana na podstawie danych dotyczących symulacji numerycznej procesu kucia, eksperymentalnych badań cieplno-mechanicznych stopu Ti6Al4V oraz kinetyki przemian fazowych tego stopu. Mikrostrukturę w odkuwce odniesiono do pomiarów twardości. Oceniono również zmiany mikrostruktury w warstwie wierzchniej odkuwki. Kucie prowadzono w zakresie α + β z finalną obróbką cieplną w temperaturze 900°C. Odkuwka odznacza się niewielką niejednorodnością mikrostruktury. Zwiększenie przekroju odkuwki sprzyja niejednorodności oraz zmniejszeniu twardości. Odkuwka wykazuje słaby efekt tzw. „zabielenia” warstwy wierzchniej. Ze względu na mikrostrukturę oraz twardość należy uznać, że proces kształtowania trzpienia endoprotezy został wykonany poprawnie.

EN

The paper evaluates the homogeneity of the final microstructure of a forging of an endoprosthesis stem. The evaluation was performed on the basis of the data referring to a numerical simulation of the forging process, the experimental thermomechanical studies of the Ti6Al4V alloy as well as the phase transformations of this alloy. The microstructure of the forging was referred to the hardness measurements. Also assessed were the microstructure changes in the surface layer of the forging. The forging process was conducted within the range α + β, with the final thermal treatment at the temperature of 900°C. The forging characterized in a slight heterogeneity of the microstructure. An increase of the section of the forging favoured heterogeneity as well as a decrease of hardness. The forging exhibited a weak effect of the, so-called, „whitening” of the surface layer. In light of the obtained microstructure and hardness, one should assume that the endoprosthesis stem forming process was performed correctly.

8

Mikrostruktura i właściwości staliwa stopowego G200CrNiMo4-3-3

71%

Rożniata E. , Dąbrowski R. , Kokosza A. , Dziurka R. , Pacyna J.

|

tom T. 55, nr 4

41--49

PL

Przedmiotem pracy jest analiza mikrostruktury i właściwości mechanicznych staliwa G200CrNiMo4-3-3. Badane staliwo stopowe, zawierające około 2% C, jest bardzo dogodnym materiałem stosowanym na hutnicze walce robocze do pracy na gorąco, ze względu na bardzo dobrą odporność na ścieranie (w kotlinie walcowniczej), a także bardzo dobrą odporność na zmęczenie mechaniczne i cieplne. Wykonane badania metalograficzne pozwoliły na scharakteryzowanie mikrostruktury staliwa po odlaniu oraz po obróbce cieplnej. Przedstawiono także wyniki badań właściwości mechanicznych staliwa G200CrNiMo4-3-3. Wykonano m.in. statyczną próbę rozciągania, w której określono właściwości wytrzymałościowe oraz plastyczne. W próbie udarności (metodą Charpy’ego na próbkach z karbem V) wyznaczono prace łamania KV. Dokonano również pomiarów twardości, stosując metodę Vickersa i Brinella.

EN

The subject of the study is the analysis of the microstructure and mechanical properties of cast G200CrNiMo4-3-3 steel. The investigated alloyed cast steel, containing approximately 2% C, is nearly an ideal material for the hot mill work rolls, and this is mainly due to its very high abrasion resistance (in roll-gap), combined with very good mechanical and thermal fatigue properties. The performed metallographic examinations allowed establishing the characteristics of the cast steel microstructure in as-cast state and after heat treatment. The results of mechanical tests carried out on the cast G200CrNiMo4-3-3 steel were also reported. Among other things, a static tensile test was performed to determine the strength coefficients and plastic properties. By means of the Charpy impact test made on V-notched specimens, the ductility of the investigated cast steel was tested and the impact energy KV was determined. Hardness measurements were taken by the Vickers and Brinell method.

9

Rola modyfikacji we właściwościach tribologicznych staliwa ledeburytycznego

71%

Krawczyk J. , Rożniata E. , Dąbrowski R. , Madej M. , Pacyna J.

|

2015

|

tom T. 55, nr 3

71--79

PL

Praca dotyczy badań tribologicznych staliwa G200CrNiMo4-3-3 w stanie bez modyfikacji oraz po modyfikacji FeSi oraz FeB. Modyfikacja FeSi ograniczyła, a modyfikacja FeB wyeliminowała wydzielenia cementytu drugorzędowego w układzie Widmanstättena. Uzyskany w wyniku modyfikacji wzrost twardości oraz zmniejszenie udziału wydzieleń cementytu w układzie Widmanstättena nie skutkował wzrostem odporności na ścieranie. Modyfikacja FeSi spowodowała wzrost średniego współczynnika tarcia. Uzyskane wyniki badań wskazują, że sam proces modyfikacji (ograniczający ilość wydzieleń cementytu drugorzędowego) nie jest wystarczający dla poprawy właściwości tribologicznych. Niezbędnym wydaje się zastosowanie (obok modyfikacji) również obróbki cieplnej, skutkującej wydzieleniem cementytu drugorzędowego w obszarze pierwotnego ziarna austenitu.

EN

The work focuses on tribological tests of G200CrNiMo4-3-3 cast steel in the state without modification as well as after modification with FeSi and FeB. The FeSi modification reduced the secondary cementite precipitation in the Widmanstätten pattern and the FeB modification eliminated it. The increase in hardness and the reduction of the cementite content in the Widmanstätten pattern obtained as a result of the modification did not increase abrasion resistance. The FeSi modification resulted in an increase of the mean friction coefficient. The obtained test results point to the fact that the modification process itself (limiting the amount of the secondary cementite precipitations) is not sufficient to improve tribological properties. It seems necessary to apply (beside modification) also heat treatment resulting in secondary cementite precipitation in the area of primary austenite grain.

10

The Role of Microstructure in High Temperature Tribology of Iron Alloys

61%

Krawczyk J. , Rożniata E. , Zimowski S. , Kot M. , Dąbrowski R. , Dziurka R. , Frocisz Ł.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2018

|

tom Vol. 63, iss. 2

915--920

EN

The present paper describe the issue of tool materials wear in a high temperature conditions. The investigations were performed at the cast steel tool material at the tribological contact to the structural steel. The investigations aim was to determine the role of microstructure in a tribological properties between the structural steel and tool material. The results of such investigation could be referenced to the industry conditions and could answer about the problems of tool materials wear. The observations of the wear mechanisms were referred to the microstructure of the mill rolls. The laboratory tests ware aimed at evaluating the thermal treatment modification effect on the cast steels properties. A significant role of the morphology of ledeburitic cementite and secondary cementite on the tribological properties was exhibited. The investigations assumed the presence of an austenitic matrix with primary and secondary cementite. Influence of varying morphology carbides was described. in the cast steel microstructure. The investigation results make possible to point to a direction of carbide morphology change with the purpose of obtaining the assumed properties of hot operation tools.

11

The Role of Microstructure in High Temperature Tribology of Iron Alloys

61%

Krawczyk J. , Rożniata E. , Zimowski S. , Kot M. , Dądrowski R. , Dziurka R. , Frocisz Ł.

|

nr 2