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

Nowe staliwo ledeburytyczne na narzędzia do przetwórstwa materiałów

100%

Pacyna J. , Dziurka R.

|

2015

|

tom Vol. 36, nr 5

329--333

PL

W pracy zaprojektowano skład chemiczny nowego staliwa ledeburytycznego przeznaczonego na walce do walcowania na gorąco. Ma ono zastąpić dotychczasowe staliwo gatunku G200CrNiMo4-3-3 powszechnie stosowane na walce w dużych i średnich walcowniach. Dotychczasowy materiał charakteryzował się siatką ledeburytu przemienionego na granicach pierwotnych ziaren austenitu. Ledeburyt przemieniony w tym staliwie tworzy cementyt chromowy oraz perlit, a cementyt drugorzędowy często występuje w układzie Widmanstättena. Nowe staliwo ledeburytyczne zostało opracowane na bazie składu chemicznego stali nierdzewiejącej, umacnianej wydzieleniowo, o średnim składzie 0,07% C, 1,40% Cr, 5,50% Ni, 1,60% Mo, 0,40% Nb i 1,60% Cu, oznaczane według PN-EN 10088-1:1998 jako X5CrNiMoCuNb14-5. Skład ten uzupełniono dodatkiem 1,00% C i 4,25% V. Proporcja dodatku wanadu i węgla wynikała z ciężarów atomowych tych dwóch pierwiastków. Nowe tworzywo powinno charakteryzować się bardzo dobrą odpornością na ścieranie (węgliki V) i dużą wytrzymałością osnowy umocnionej wydzieleniowo. Nowe staliwo powinno również charakteryzować się większą odpornością na pękanie i mniejszą skłonnością do pękania wzdłuż siatki ledeburytu przemienionego.

EN

As part of this work a chemical composition designed of the new ledeburitic cast steel intended for hot rolling mill rolls was presented. It shall replace the existing cast grade G200CrNiMo4-3-3 commonly used for large and medium rolling mills. The existing material has a net of transformed ledeburite on the primary austenite grains boundaries. Transformed ledeburite consist of the iron and chromium carbides, perlite and secondary cementite often occur in the Widmanstätten system. The new ledeburitic cast steel was developed on the base of chemical composition of precipitation hardened stainless steel with an average composition of 0.07% C, 1.40% Cr, 5.50% Ni, 1.60% Mo, 0.40% Nb and 1.60% Cu identified according to PN EN 10088-1:1998 as X5CrNiMoCuNb14-5. This composition has been supplemented of 1.00% C, 4.25% V. The ratio of the coal additive is a result from the atomic weights of these two elements. The new material should have a very good wear resistance (vanadium carbides) and high strength through precipitation hardening matrix. The new cast steel should also have a greater resistance to cracking and less tendency to cracking along the net of transformed ledeburite.

3

Improper Interpretation of Dilatometric Data for Cooling Transformation in Steels

80%

Pawłowski B. , Bała P. , Dziurka R.

|

tom Vol. 59, iss. 3

1159--1161

EN

Dilatometry is the most commonly method of producing CCT diagrams and analyzing phase transformations during cooling (as well as transformations during heating) and it permits the real-time monitoring of the extent of reaction in terms of dimensional changes due to phase transformation. All modern dilatometers are fitted with computerised systems which collect dimensional change signals versus temperature to plot a dilatometric curve and also to calculate and plot the derivative of the relative dimensional change with respect to temperature. Unfortunately, elaborated by dilatometers manufacturers software, in many cases could lead to wrong interpretation of phase transformations during cooling.

PL

Dylatometria jest najczęściej stosowana technika badawczą przy tworzeniu wykresów CTPc i analizie przemian fazowych podczas chłodzenia oraz nagrzewania. Umożliwia również śledzenie na bieżąco postępu przemiany dzięki rejestracji zmian wymiarów próbki w trakcie przemiany. Wszystkie współczesne dylatometry są wyposażone w systemy komputerowe sterowania i akwizycji danych pomiarowych umożliwiające obserwację dylatogramu w trakcie chłodzenia czy nagrzewania jak również obliczenie i narysowanie po zakończeniu eksperymentu wykresu różniczki (pierwszej pochodnej) w funkcji temperatury. Niestety, fabryczne oprogramowanie w wielu przypadkach może prowadzić do błędnej interpretacji zjawisk podczas przemian fazowych w trakcie chłodzenia.

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

Irreversible temper embrittlement

80%

Pacyna J. , Kokosza A. , Dziurka R.

|

tom Vol. 62, nr 2

67--72

EN

Purpose: The new approach to the phenomenon of irreversible temper embrittlement was presented in hereby paper. Design/methodology/approach: Proposed in hereby paper, thesis trying to explain the undesirable known for a long time effect is based mainly on the ground of the authors research experience on the investigating of the fracture toughness as well as phase transformations during tempering. Findings: The carbon atoms redistribution to the grain boundaries and boundaries of the cellular structure in the martensitic matrix, during dissolving of the metastable carbides, mainly ε carbide, was indicated as a main reason of the irreversible temper embrittlement. Research limitations/implications: Existing, old theories on irreversible temper brittleness such as preferential precipitations from martensite along grain boundaries, chemical and mechanical destabilization of the retained austenite, segregation of admixtures to grain boundaries etc. can be easily invalidated, using modern transmission and scanning electron microscopy. Originality/value: It was pointed out that the carbon atoms arranged in a privileged places along the grain boundaries and boundaries of the cellular structure, have incomparably stronger influence spread to temper embrittlement rather than existing in thousandths of a percent impurity atoms. The retained austenite (if it exists in the quenched matrix) increases fracture toughness, but it is only an accompanying effect, without any influence on intergranular (and rather intercellular) character of fractures characteristic for this type of brittleness.

6

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).

7

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.

8

Effect of Austempering Temperature on the Microstructure and Retained Austenite of Cast Bainitic Steel Used for Frogs in Railway Crossovers

71%

Parzych S. , Dziurka R. , Goły M. , Kulinowski B. , Parzych S. , Dziurka R. , Goły M. , Kulinowski B.

|

9

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.

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

Experimental and Thermodynamic Study of Selected in-Situ Composites from the Fe-Cr-Ni-Mo-C System

61%

Wieczerzak K. , Tokarski T. , Dziurka R. , Bala P. , Stepien M. , Cios G. , Gorecki K.

|

nr 2

12

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