Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Zależność zużycia tribologicznego staliwa adamitowego od mikrostruktury

100%

Krawczyk J.

|

2007

|

tom nr 2

325-337

PL

Celem niniejszej pracy było określenie wpływu obróbki cieplnej zmieniającej morfologię cementytu drugorzędowego na własności tribologiczne staliwa adamitowego nadeutektoidalnego stosowanego na walce hutnicze. Badane staliwo po odlaniu cechuje ziarno nierównomiernej wielkości, a na jego granicach występuje albo ciągła siatka cementytu drugorzędowego, albo wzdłuż granic ziarn byłego austenitu występują wydzielenia cementytu drugorzędowego w układzie Widmannstattena. Celem wytworzenia zmian w morfologii cementytu drugorzędowego badane staliwo obrobiono cieplnie. Obróbka cieplna staliwa rozpoczynała się od nagrzania do temperatury 980°C. Po wygrzaniu przy 980°C materiał studzono do temperatury poniżej końca przemiany perlitycznej i wytrzymano przy tej temperaturze. Następnie ponownie nagrzano, ale tylko do temperatury 820°C celem rozpuszczenia w austenicie części węglików wtórnych oraz doprowadzenia do normalizacji ziarna byłego austenitu w osnowie tego staliwa. Szybkość studzenia od 820°C do temperatury początku przemiany perlitycznej dobrano tak, aby umożliwić tworzenie cementytu drugorzędowego w postaci sferoidalnych wydzieleń rozmieszczonych równomiernie w objętości staliwa. Następnie przyspieszono chłodzenie w zakresie przemiany perlitycznej dla uzyskania perlitu o drobnych płytkach, który charakteryzuje się większą twardością i większą odpornością na pękanie. Taką obróbkę cieplną wykonano w trzech wariantach różniących się szybkością nagrzewania oraz chłodzenia. Całkowite czasy poszczególnych wariantów obróbki cieplnej wynosiły: wariant krótki - 161 godz., wariant średni - 169 godz., wariant długi - 242 godz. Obróbka cieplna wpłynęła w znaczący sposób na mikrostrukturę staliwa. W mikrostrukturze badanego staliwa uległa rozbiciu siatka cementytu drugorzędowego. W znaczący sposób ograniczono występowanie cementytu drugorzędowego w układzie Widmannstattena. Badania tribologiczne wykonano na testerze T-05 przy obciążeniu 50 N. Jako przeciwpróbkę zastosowano stal łożyskową. Obserwacje zużytej tribologicznie powierzchni pozwoliły stwierdzić, że brak cementytu drugorzędowego wydzielonego w postaci drobnych cząstek wewnątrz pierwotnego ziarna austenitu po odlaniu powoduje, że wydzielony po granicach oraz w postaci struktury Widmannstattena cementyt działa w większym stopniu, jak mikroostrza skrawające przeciwpróbkę. Pomiary masy próbek przed i po teście tribologicznym wskazały, że średni wariant obróbki cieplnej zapewnia taką wielkość wydzieleń cementytu drugorzędowego, która będzie dla danych warunków tribologicznych szczególnie sprzyjała zużyciu ściernemu tej próbki. Ze względu na stopień zużycia próbki najkorzystniejszą mikrostrukturą (jest to mikrostruktura o najdrobniejszym cementycie drugorzędowym wydzielonym wewnątrz pierwotnego ziarna austenitu) charakteryzuje się próbka po najkrótszym wariancie obróbki cieplnej. Porównując wartości średniego współczynnika tarcia badanych próbek można stwierdzić, że spowolnienie chłodzenia podczas obróbki cieplnej przekładające się na zwiększanie się rozmiarów wydzieleń cementytu drugorzędowego w obszarze pierwotnego ziarna austenitu znajduje się w ścisłej korelacji ze wzrostem średniego współczynnika tarcia. Najkorzystniejszą ze względu na własności tribologiczne oraz własności wytrzymałościowe, jak i odporność na pękanie jest mikrostruktura uzyskana w wyniku krótkiego wariantu obróbki cieplnej.

EN

The aim of this work was to determine the influence of heat treatment changing morphology of hypereutectoid cementite on tribological properties of adamite cast steel used for mili rolls. In as-cast condition, the structure of investigated cast steel consists of the grains which are non uniform in size. Moreover, a continuous net of hypereutectoid cementite existing on the grain boundaries or precipitates of hypereutectoid cementite, existing along grain boundaries of former austenite in a form of Widmannstatten type structure, were observed. Investigated cast steel was subjected to heat treatment to create changes in morphology of hypereutectoid cementite. This heat treatment started from heating the samples up to 980°C. After holding at 980°C, investigated material was cooled down to the temperature below the end of pearlite reaction and hold at that temperature. Next, the samples were heated to 820°C to partially dissolve secondary carbides in austenite and to normalize the grains of former austenite in cast steel. Cooling rate from 820°C to pearlite reaction start temperature was chosen to enable creating the hypereutectoid cementite in a form of spheroidal precipitates uniformly distributed in investigated cast steel. Then, cooling rate in the pearlite reaction temperature range was increased to obtain pearlite if a form of smali plates of greater hardness and more crack resistant. Such heat treatment was performed in three variants, different by heating and cooling rate. Total durations of these heat treatments were as follows: 161 hours (short variant), 169 hours (middle variant), and 242 hours (long variant). Heat treatment significantly influenced the microstructure of cast steel. The net of hypereutectoid cementite, existing in the structure of investigated material before heat treatment, was broken. Moreover, the presence of hypereutectoid cementite in a form of Widmannstatten type structure was also significantly restricted. Tribological tests were performed using T-05 device and under a load of 50 N. Bearing steel was used as a counter sample. The observations of worn sample proved, that a lack of hypereutectoid cementite, precipitated in a form of small particles inside former cementite grains after casting, causes cutting counter sample by precipitated along grain boundaries as well as in a form of Widmannstatten type structure cementite, which acts like "micro-knives". Measurements of the weight of the samples before and after tribological testing showed, that middle variant of the heat treatment guarantees an amount of hypereutectoid cementite precipitates promoting, for a given tribological conditions, wear of the sample. For the sake of the degree of wear of the sample, the most favorable microstructure (smallest hypereutectoid cementite precipitates inside former austenite grains) has a sample heat treated according to the short variant. Comparing the average values of friction coefficients for investigated samples it could be noticed, that decreasing the cooling rate during heat treatment resulting in enlargement of the precipitates of hypereutectoid cementite inside former austenite grains, is in direct correlation with an increase of the average friction coefficient. The most favorable from tribological point of view, and in respect of the mechanical properties and crack resistance, is a microstructure obtained in the result of a short variant of heat treatment.

2

Struktura staliwa chromowo - niklowo - molibdenowego po dodatkowej obróbce cieplnej

100%

Rożniata E. , Pacyna J.

|

2006

|

tom R. 6, nr 21/1

85-92

PL

W pracy oceniono wpływ normalizacji ziarna i szybkości chłodzenia na morfologię oraz skłonność do wydzielania się cementytu drugorzędowego w układzie Widmannstättena w staliwie G200CrMoNi4-6-3. Oceny dokonano dla dwóch temperatur austenityzowania. Przy 1050°C w strukturze staliwa podczas chłodzenia wydzielał się cementyt drugorzędowy na granicach ziarn byłego austenitu. Druga temperatura 1150°C odpowiadała początkowi nadtopień badanego staliwa. Powyższe temperatury ustalono w oparciu o wykonany wcześniej tzw. szereg hartowniczy oraz dokładną analizę metalograficzną struktur próbek hartowanych od coraz wyższej temperatury. Wskazano na rónice w strukturze staliwa po normalizacji w temperaturze 1050 jak i 1150°C.

EN

The study evaluates the influence of grain normalization and cooling rate on the morphology and susceptibility to precipitation of hypereutectoid cementite in Widmannstätten structure in G200CrMoNi4-6-3 cast steel. The evaluation has been made for two austenitizing temperatures. During cooling process at 1050°C there has been hypereutectoid cementite on grain boundaries of former austenite precipitating in the structure of cast steel. The second temperature of 1150°C corresponded to the beginning of partial melting of test cast steel. The above mentioned temperatures had been determined on the basis of previously performed so-called hardening series and accurate metallographic structures' analysis of samples quenched from higher and higher temperatures. The differences in structure of cast steel after normalization at both 1050°C and 1150°C have been indicated.

3

Wpływ normalizowania niezupełnego staliwa G200CrNiMo4-3-3 na jego własności tribologiczne

100%

Krawczyk J. , Rożniata E. , Dziurka R.

|

2008

|

tom nr 3

27-35

PL

W staliwie ledeburytycznym w wyniku zastosowania różnych temperatur austenityzowania podczas normalizowania niezupełnego można osiągnąć wyraźne różnice w morfologii cementytu drugorzędowego oraz ledeburytu przemienionego. W niniejszej pracy zamieszczono dyskusję wyników badań mechanizmów zużycia tribologicznego staliwa G200CrNiMo4-3-3 po normalizowaniu niezupełnym. Na podstawie wyników badań kinetyki przemian fazowych oraz szeregu hartowniczego i analizy metalograficznej zastosowano obróbkę cieplną, polegającą na nagrzaniu próbek staliwa G200CrMoNi4-3-3 do czterech temperatur wyżarzania: 850, 900, 950 i 1050°C, wytrzymaniu przez 10 godzin oraz chłodzeniu ze stałą szybkością 48°C/h do temperatury pokojowej. Wywołane zmianą temperatury austenityzowania różnice w mikrostrukturze badanego staliwa wpływają na jego własności tribologiczne. Im większa grubość oraz ciągłość siatki ledeburytu przemienionego, tym w warunkach wykonanego testu tribologicznego powoduje on intensywniejsze zużywanie się przeciwpróbki. Ponadto na mechanizm zużycia tribologicznego badanego staliwa wpływa wytworzenie siatki cementytu drugorzędowego po granicach wtórnego ziarna austenitu.

EN

Significant differences in the morphology of secondary cementite and transformed ledeburite in ledeburitic cast steel may be achieved in the consequence of applying different austenitizing temperatures during under-annealing normalising. This work discusses the results of the research on the mechanisms of tribological wear of G200CrNiMo4-3-3 cast steel after under-annealing normalising. Based on the results of the kinetics of the phase transformation and on the hardening treatment schedule as well as on the metallographic analysis, the following heat treatment was applied: The samples were heating to the temperatures of 850, 900, 950 and 1050°C, holding the samples for 10 hours at these temperatures, and then cooling the samples down to room temperature at the cooling rate of 48°C/h. Changes in the microstructure of investigated cast steel, caused by the differences in austenitizing temperatures, influenced its tribological properties. It could be noticed that, for the applied conditions of testing, greater thickness and continuity of transformed ledeburite resulted in more intense wear of the counter-sample. Moreover, the formations of the net of secondary cementite on grain boundaries of prior austenite influences the mechanism of tribological wear of the investigated cast steel.

4

The Mössbauer spectroscopy studies of hypereutectoid cementite precipitation

100%

Krawczyk J. , Bała P. , Hanc A.

|

2008

|

tom Vol. 32, nr 1

45-48

EN

Purpose: of this paper: This work complements the knowledge concerning the hypereutectoid cementite precipitation. Investigations were performed on 120MnCrMoV8-6-4-2 steel, which was designed in 1998, in Phase Transformations Research Group of Department of Physical and Powder Metallurgy at the Faculty of Metals Engineering and Industrial Computer Science at AGH University of Science and Technology in Kraków. Design/methodology/approach: Samples of investigated steel were austenitized at the temperature of 900°C and hardened in oil. Next, four from five samples were tempered. Tempering consisted of heating the samples up to chosen temperatures with a heating rate of 0.05°C/s and, after reaching desired temperature, fast cooling. CEMS technique was applied for Mössbauer studies. Findings: Secondary cementite remaining in the microstructure of 120MnCrMoV8-6-4-2 steel hardened from 900°C is alloyed to a degree which allows paramagnetism. Research limitations/implications: The influence of hypereutectoid cementite on the cementite precipitations during continuous heating from as-quenched state of high carbon Cr-Mn-Mo steel was determined. Practical implications: The knowledge of the influence of hypereutectoid cementite on the cementite precipitations during continuous heating enables proper design of the heat treatment of 120MnCrMoV8-6-4-2 steel in respect to its application for hot working tools. Originality/value: Measurements of the isomeric shift for secondary cementite allowed to determine changes in level of stresses occurring in hardened steel.

5

Effect of structure on mechanical properties of Cr-Ni-Mo cast steel

100%

Różniata E. , Pacyna J.

|

2007

|

tom Vol. 28, nr 4

224-230

EN

Purpose: The paper presents evaluation of the influence of refinement as a result of repeated austenitizing, cooling rate after repeated austenitizing on the morphology of hypereutectoid cementite and fracture toughness of G200CrMoNi4-6-3 cast steel. Moreover, the elimination of hypereutectoid cementite in structure of Widmannstatten type precipitates from the structure of investigated cast steel has been undertaken. Design/methodology/approach: The heat treatment has been planned on the basis of CCT diagram prepared for that cast steel. Basic research of G200CrMoNi4-6-3 cast steel included metallographic analysis and fracture toughness research (impact strength, stress intensity factor K Ic and of course hardness). Findings: The test material has been G200CrMoNi4-6-3 hypereutectoid cast steel. Heat treatment of investigated cast steel allows to refine the grain and eliminate from it's structure the hypereutectoid cementite in structure of Widmannstatten type. At very low cooling rate the precipitates of hypereutectoid cementite become partially coagulated. The study of the influence of cooling rate on the mechanical properties of G200CrMoNi4-6-3 cast steel had proven that elimination of hypereutectoid cementite in structure of Widmannstatten type from the investigated cast steel structure to small degree increases it's fracture toughness. Research limitations/implications: The new heat treatment of G200CrMoNi4-6-3 cast steel. Practical implications: G200CrMoNi4-6-3 cast steel of ledeburite class is used mainly for rolls production. Any data related to the structure and mechanical properties of that cast steel are precious for the manufacturers and users of the mill rolls. Originality/value: The new heat treatment (annealing) and mechanical properties of G200CrMoNi4-6-3 cast steel.

6

Wpływ normalizowania niezupełnego na kinetykę mechanizmu zużycia tribologicznego staliwa ledeburytycznego

100%

Krawczyk J. , Dziurka R. , Rożniata E.

|

2009

|

tom Vol. 76, nr 6

339-404

PL

W artykule zamieszczono dyskusję wyników badań rozwoju mechanizmów zużycia oraz współczynnika tarcia staliwa G200CrNiMo4-3-3 po trzech wariantach normalizowania niezupełnego. Zastosowana obróbka cieplna polegała na nagrzaniu próbek staliwa G200CrMoNi4-3-3 do trzech temperatur wyżarzania: 850, 900, i 950 °C, wytrzymaniu przez 10 godzin oraz chłodzeniu ze stałą szybkością 48 °C/h do temperatury pokojowej. Wywołane, zmianą temperatury austenityzowania, różnice w mikrostrukturze badanego staliwa wpływały na zmianę jego własności tribologicznych.

EN

Results of the research on the development of wear mechanisms and the friction coefficient of G200CrNiMo4-3-3 cast steel after three types of under-annealing normalizing are discussed in the paper. The samples were heated to temperatures of 850, 900, and 950 °C, held at these temperatures for 10 hours, and then cooled down to room temperature with the cooling rate of 48 °C/h. Changes in the microstructure of investigated cast steel, caused by the differences in austenitizing temperatures, influenced its tribological properties.

7

Effect of annealing on structure and properties of ledeburitic cast steel

100%

Pacyna J. , Rożniata E.

|

2007

|

tom Vol. 24, nr 1

84-90

EN

Purpose: The paper presents evaluation of effect annealing on structure and mechanical properties of ledeburitic cast steel. The paper presents evaluation of influence of grain normalization and the inclination to precipitate the hypereutectoid cementite in Widmannstätten structure in G200CrMoNi4-6-3 cast steel. Design/methodology/approach: The heat treatment has been planned on the basis of CCT diagram prepared for that alloy cast steel. Four temperatures of heat refining have been applied. Basic research of G200CrMoNi4-6-3 cast steel included metallographic analysis and mechanical properties (hardness and impact strength tests). Findings: The evaluation has been carried out for four annealing temperatures, i.e. 850 degrees centigrade, 900 degrees centigrade, 950 degrees centigrade and 1050 degrees centigrade. The test material has been G200CrMoNi4-6-3 hypereutectoid cast steel. At all annealing temperatures in the structure of cast steel the precipitation of hypereutectoid cementite along grain boundaries of former austenite took place. At the temperature of 850 degrees centigrade one may observe the coagulated hypereutectoid cementite precipitates inside of primary grains of austenite. Whereas beginning from the temperature of 900 degrees centigrade the cementite in G200CrMoNi4-6-3 cast steel forms distinct "subgrains" inside of primary grains of austenite. Research limitations/implications: The annealing for four temperature and the new heat treatment of G200CrMoNi4-6-3 cast steel. Practical implications: G200CrMoNi4-6-3 cast steel of ledeburite class is used mainly for rolls production. Any data related to the structure and mechanical properties of that cast steel are precious for the manufacturers and users of the mill rolls. Originality/value: The new heat treatment (annealing) of G200CrMoNi4-6-3 cast steel.