Informacja

Drogi użytkowniku, aplikacja do prawidłowego działania wymaga obsługi JavaScript. Proszę włącz obsługę JavaScript w Twojej przeglądarce.

Wyszukujesz frazę "structural steels" wg kryterium: Wszystkie pola


Tytuł:
Spectral-based fatigue life analysis of bus structural steels with different nodes and operating tracks
Autorzy:
Dewa, Rando Tungga
Adinata, Daffa Mandala
Ekaputra, I. Made Wicaksana
Kepka, Miloslav
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/38890079.pdf
Data publikacji:
2023
Wydawca:
Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN
Tematy:
stress spectra
fatigue life
structure nodes
service track
testing ground
Opis:
This paper shows a study on the effect of different structure nodes and operating tracks on the loaded/emptied type of bus vehicle in the Czech Republic. Five different structural nodes are selected to represent the loading capacity of the bus. City track and testing ground data measurements are performed for comparison. Accelerated durability test for fatigue life assessment can be performed on the testing ground with determined test track composition. The results are expected to show different characteristics of stress spectra influencing the structure’s fatigue life. The fatigue life calculation is performed based on deterministic procedures for a structural component. The procedure is then statistically expanded to include mathematical extrapolation on the stress spectra for all measurements of the designed life.
Źródło:
Engineering Transactions; 2023, 71, 2; 229-240
0867-888X
Pojawia się w:
Engineering Transactions
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wear-Fatigue Study of Carbon Steels
Autorzy:
Hejwowski, Tadeusz
Szala, Mirosław
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2123291.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
fatigue
abrasive wear
carbon steel
wear
cast steel
structural steel
erosive wear
skin hardening steel
Opis:
The process of conjoined stress cycling and abrasive or erosive wear is encountered in industry. However, very scant attention has been paid till now to this issue. The paper presents two test rigs designed and built to cope with this experimental problem. Tests were carried out on the range of pure iron (Armco), carbon steels namely S235JR, C45, C70U, C80U, C110U and unalloyed cast steels (L40III, L45III and L50III). Tested iron-based alloys differ in chemical composition, microstructure and Brinell hardness ranging from 80HB to 350HB. Stress cycling caused strain hardening of ferrite in hypoeutectoid steels and thus reduced their abrasive wear loss. In the hypereutectoid steel stress cycling impaired integrity of the microstructure thus increasing abrasive wear loss. Alternating stresses enhanced ploughing and cutting micromechanisms of erosion. Tensile stress in the tested cast steel had a stronger effect on wear loss than the prior stress history.
Źródło:
Advances in Science and Technology. Research Journal; 2021, 15, 3; 179--190
2299-8624
Pojawia się w:
Advances in Science and Technology. Research Journal
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Numerical Modelling and Measurements of Temperature for Tests of Structural Transformations in Steels under Welding Conditions
Autorzy:
Mikno, Z.
Stępień, M.
Grzesik, B.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/352069.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
FEM
thermocouple measurement
CCT diagrams
Opis:
This paper presents the way in which temperature is measured in tests concerning structural transformations in various types of steel under welding conditions. In the test methodology, a small-sized steel specimen was subjected to simulated welding thermal cycles, during which the temperature of the specimen, changes in magnetic permeability and thermal expansion were measured simultaneously. The measurements of those parameters required the non-contact heating of the specimen, which involved the use of heating lamps. The temperature measurement was of key importance because the subsequent analysis of the remaining parameters was performed in the function of temperature. The tests of structural transformations resulted in the development of Continuous Cooling Transformation under welding conditions (CCT) diagrams, enabling the determination of steel weldability and constituting the source of information needed to determine the effect of welding thermal cycles on the structure and properties of the material subjected to the tests. Related numerical models to be used as the basis for the analysis of temperature distribution in the test specimen have been developed. These tests involved the analysis of the values and the distribution of temperature in relation to various model parameters, i.e. thermocouple types, geometrical features of a thermocouple junction and the diameter of thermocouple wires. The results of FEM calculations have been compared to the experiments.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2020, 65, 4; 1405-1415
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Sintered Ni-Free Structural Alloy Steels - Processing, Properties and Microstructure
Autorzy:
Sułowski, M.
Tenerowicz-Żaba, M.
Valov, R.
Petkov, V.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/352525.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
sintered Ni-free alloy steels
sintering atmosphere
mechanical properties
microstructure
Opis:
In this paper the development and method of production of modern, Ni-free sintered structural steels containing Cr, Mn and Mo, enabling the production of structural sintered steels in industrial conditions, using safe, with low H2-content, sintering atmospheres is presented. For this purpose, the analysis of microstructure and mechanical properties of these sintered structural steels produced in different processing conditions and also the connections between the microstructure of sintered material and its mechanical properties, was presented. Following the investigations, the appropriate chemical composition of sintered Ni-free steels with properties which are comparable or even better than those of sintered structural steels containing rich and carcinogenic nickel was choosen. Additionally, in the paper the properties of electrolitically coated carbon steels were presented, as the beginning of investigation for improving the mechanical properties of alloyed, structural sintered steels.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2020, 65, 2; 851-860
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The Tribological Aspect of the Cooperation of Various Surface-Strengthened Steels with Heat-Treated Steel
Tribologiczny aspekt współpracy różnych stali umacnianych powierzchniowo ze stalą obrobioną cieplnie
Autorzy:
Senatorski, Jan
Mączyński, Paweł
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1857780.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
structural steels
tool steels
nitriding
heat treatment
shot peening
friction cooperation
stale konstrukcyjne
stale narzędziowe
azotowanie
obróbka cieplna
kulowanie
współpraca tarciowa
Opis:
The presented work was mainly aimed at assessing the tribological properties of gas nitrided samples subsequently subjected to shot peening. This assessment was carried out using the standard “three rollers – cone” method. In these tests, different materials of roller samples were used, i.e. both structural and tool steels. In addition, the selected material of conical counter-samples, i.e. heat-treated medium carbon steel, was used. The obtained test results allowed us to assess the influence of the use of dissimilar material of nitrided (under different conditions) roller samples, as well as their surface plastic processing, i.e. shot peening.
Prezentowana praca miała głównie na celu ocenę właściwości tribologicznych próbek azotowanych gazowo i następnie kulowanych. Ocenę tę przeprowadzono znormalizowaną metodą „trzy wałeczki – stożek”. W próbach tych użyto zróżnicowane materiały próbek wałeczkowych, tzn. zarówno stale konstrukcyjne, jak i narzędziowe. Ponadto zastosowano wybrany materiał przeciwpróbek stożkowych, tj. ulepszaną cieplnie stal średniowęglową. Uzyskane wyniki badań pozwoliły ocenić wpływ stosowania zróżnicowanego materiału azotowanych (w różnych warunkach) próbek wałeczkowych, a także ich powierzchniowej obróbki plastycznej, tzn. kulowania.
Źródło:
Tribologia; 2020, 291, 3; 39-42
0208-7774
Pojawia się w:
Tribologia
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Safe choice of structural steels in a region of ultra-high number of load cycles
Autorzy:
Nový, František
Bokůvka, Otakar
Trško, Libor
Jambor, Michal
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/112057.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Stowarzyszenie Menedżerów Jakości i Produkcji
Tematy:
structural steels
fatigue resistance
ultra high cycle fatigue
stal konstrukcyjna
odporność na zmęczenie
wytrzymałość zmęczeniowa
Opis:
In this paper the authors introduce their own selected experimental results in the field of the investigation of fatigue resistance of structural steels. The experiments were carried out on the nine structural steels including high strength steels, DOMEX 700MC, HARDOX 400, HARDOX 450, 100Cr6 (UTS from 446 MPa to 2462 MPa) at high-frequency cyclic loading (f = 20 kHz, T = 20 ± 5 °C, R = -1) in the region of number cycles ranged from N ≈ 2×106 to N ≈ 2×106 cycles of loading. The continuous decrease of fatigue strength in dependence on the number of loading cycles was observed with the average value of ratio σa2x109/ σa2x10 6 = 0.69.
Źródło:
Production Engineering Archives; 2019, 24; 25-28
2353-5156
2353-7779
Pojawia się w:
Production Engineering Archives
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wpływ stanu strukturalnego na skutki obróbki laserowej stali o różnym składzie chemicznym. Cz. 2, Stale konstrukcyjne stopowe
Influence of structural state on the effects of laser treatment of steel with different chemical compositions. P. 2, Constructional alloy steels
Autorzy:
Berkowski, Leopold
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/211912.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Obróbki Plastycznej
Tematy:
stal konstrukcyjna
obróbka laserowa
azotowanie
właściwości warstwy
struktura warstwy
constructional steel
laser treatment
nitriding
layers properties
layer structure
Opis:
Praca obejmuje drugą część badań przyczynkowych nad oceną stanu strukturalnego stali o różnym składzie chemicznym w strefie grzania laserowego, realizowanych w Instytucie Obróbki Plastycznej oraz w Instytucie Maszyn Roboczych i Transportu Politechniki Poznańskiej. W pierwszej części [1] badano skutki obróbki laserowej stali węglowych o różnej zawartości węgla; od około 0,04 %C (stal E04J) do 0,8 %C (stal N8E). W niniejszym artykule oceniano podobnie skutki obróbki laserowej pięciu stali konstrukcyjnych o różnym składzie chemicznym (18HGT, 33H3MF, 38HMJ, 40H i 45) w stanie zahartowanym i ulepszonym cieplnie oraz porównano skutki obróbki laserowej stali 33H3MF i 38HMJ (przeznaczonych do azotowania) w stanie przed i po azotowaniu; przy czym grubość warstwy dyfuzyjnej wynosiła około 0,6 mm. Badania wykazały, że twardość po zahartowaniu laserowym zależy przede wszystkim od zawartości węgla w stali, natomiast odporność na odpuszczające działanie temperatury od zawartości węglikotwórczych składników stopowych. Stwierdzono ponadto, że – podobnie jak w przypadku stali węglowych – parametry zahartowanego obszaru (głębokość i szerokość warstwy) zmniejszają się ze wzrostem prędkości przemieszczania się wiązki światła lasera. Obserwacje strukturalne wykazały, że warstwa obrobiona ciepl-nie zawiera różniące się między sobą obszary; strefa, a także liczne drobne pęknięcia ułożone zgodnie z kierunkiem odprowadzenia ciepła oraz (podobnie jak w pracy [1]) szczeliny ułożone prostopadle do powierzchni próbki i pęcherze. Stwierdzono zróżnicowane struktury hartowania w strefie przetopionej. W drugiej części badań oceniono rozkłady twardości warstw azotowanych stali 33H3MF i 38HMJ. Stwierdzono, że różnią się one głębokością utwardzenia i wyraźnie twardością przy powierzchni, a war-stwa stali 33H3MF ma w tej części znacznie większą twardość. Zauważono również, że obróbka laserowa niszczy warstwę dyfuzyjną (powierzchniową), powodując powsta-nie pęcherzy, które w niektórych przypadkach są przyczyną tworzenia się nieciągłości powierzchni, a także że twardość przetopionej warstwy dyfuzyjnej jest o około 400 jednostek HV0,1 mniejsza od twardości warstwy azotowanej.
This paper covers the second part of adjunctive studies assessing the structural state of steel with different chemical compositions in a laser heating zone, conducted at the Metal Forming Institute and at the Institute of Machines and Transportation of the Poznań University of Technology. The first part [1] investigated the effects of laser treatment of carbon steels with varying carbon content; from approx. 0.04 %C (E04J steel) to 0.8 %C (N8E steel). Similarly, this article assesses the effects of laser treatment of five construc-tional steels with varying chemical compositions (18HGT, 33H3MF, 38HMJ, 40H and 45) in hardened and heat-treated state, and the effects of laser treatment of 33H3MF and 38HMJ steels (intended for nitriding) were compared in pre- and post-nitrided state; where the thickness of the diffusion layer was approx. 0.6 mm. Tests showed that hardness after laser treatment depends, above all, on carbon content in the steel, while resistance to the tempering action of temperature depends on the content of carbide-forming alloying ingredients. Moreover, it was determined that – similarly as in the case of carbon steels – the parameters of the hardened area (depth and width of the layer) decrease as the laser beam’s speed of travel increases. Structural observations revealed that the heat-treated layer contains differing areas; the heat-affected zone, and numerous fine cracks oriented in the direction of heat take-off, as well as (similarly as in paper [1]), crevices arranged perpendicularly to the sample’s surface, and bubbles. Different har-dening structures were observed in the melted zone. In the second part of studies, hard-ness distributions of nitrided layers of 33H3MF and 38HMJ steels were evaluated. It was determined that they differ in hardening depth, and clearly, in near-surface hardness; and the layer of 33H3MF steel has substantially higher hardness in this layer. It was also observed that laser treatment destroys the diffusion (surface) layer, causing bubbles to form, which are the cause of surface discontinuities in certain cases, as well as that the hardness of the melted diffusion layer is approx. 400 HV0.1 units lower than the hardness of the nitrided layer.
Źródło:
Obróbka Plastyczna Metali; 2019, 30, 2; 165-178
0867-2628
Pojawia się w:
Obróbka Plastyczna Metali
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wpływ stanu strukturalnego na skutki obróbki laserowej stali o różnym składzie chemicznym. Cz. 3, Stale narzędziowe
Influence of structural state on the effects of laser treatment of steel with different chemical compositions. P. 3,Tool steels
Autorzy:
Berkowski, Leopold
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/211484.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Obróbki Plastycznej
Tematy:
stale narzędziowe
obróbka laserowa
stopowanie
warstwa wierzchnia
badanie struktury
właściwości warstwy
tool steels
laser treatment
alloying
surface layer
layer structure
properties tests
Opis:
Praca stanowi trzecią część większej całości, przyczynkowych badań w zakresie technologii laserowych stali o różnym składzie chemicznym. W pierwszych dwóch częściach omówiono skutki obróbki laserowej stali węglowych [1] i konstrukcyjnych stopowych [2]. W pierwszej części pracy wykazano, że wzrost zawartości węgla powoduje wyraźny wzrost twardości zahartowanej laserowo stali, wpływa na kształt warstwy oraz na charakter nieciągłości powstałych w strefie przetopionej. W badaniach pro-wadzonych w części drugiej potwierdzono znaczenie udziału węgla oraz oceniono wpływ składników stopowych na odpuszczalność stali. Wykazano ponadto, że obróbka laserowa niszczy warstwę dyfuzyjną, azotowaną. Badania, których wyniki zawiera niniejsza praca są owocem współpracy trzech ośrodków badawczych: Instytutu Fraunhofera IPT – Aachen, Instytutu Maszyn Roboczych i Transportu Politechniki Poznańskiej oraz Instytutu Obróbki Plastycznej w Poznaniu. Praca zawiera wyniki badań skutków obróbki laserowej stali NC11LV w stanie wyjściowym (wyżarzonym) i zahartowanym z różnej temperatury, także w warstwach położonych w różnej od siebie odległości. Ponadto praca zawiera ocenę jakości stopowania, z pomocą proszków o różnej zawartości składników stopowych stali przeznaczonej na narzędzia kuźnicze. Struktura wyjściowa stali NC11LV była martenzytyczna z niewielką ilością austenitu szczątkowego po hartowaniu z temperatury 1020oC oraz zawierającą austenit z niewielką ilością węglików po hartowaniu z temperatury 1150oC. Stwierdzono, że twardość stali w strefie przetopionej (około 500 HV0,1) jest zbliżona do twardości stali NC11LV zahartowanej z temperatury 1150oC, a w strefie przejściowej rozrzut wyników pomiarów twardości jest nieregularny; bardziej w strefie hartowania wstępnego z temperatury 1020oC. Natomiast wpływ prędkości przemieszczania się wiązki światła lasera na stan strefy przypowierzchniowej próbki jest podobny jak w pracach [1–2]; wzrost prędkości powoduje zmniejszenie „parametrów” warstwy. Z badań wynika, że obróbka laserowa niezależnie od stanu wyjściowego (temperatury hartowania) nie po-woduje korzystnych zmian warstwy wierzchniej stali NC11LV. Pozytywne rezultaty uzyskano natomiast w badaniach nad technologią stopowania narzędzi kuźniczych ze stali WCL. W próbkach stopowanych z pomocą proszku Mo/VC wyznaczono temperaturę odpuszczania stopowanych warstw (600oC), wyższą od temperatury odpuszczania stali szybkotnących. W badaniach nad doborem technologii oceniono piętnaście wariantów, w których zastosowano trzy grupy proszków o różnym składzie chemicznym WC/Co, WC/Co/Cr i Mo/VC w odpowiednim stosunku składników i wielkości dozowania. Przeprowadzono badania strukturalne otrzymanych warstw. Na podstawie oceny właściwości uzyskanych podczas pomiarów twardości, własności mechanicznych (próby zginania i badań zmęczeniowych) oraz badań odporności na zużycie ścierne, wybrano warunki najlepszej technologii. Zastosowane w badaniach azotowanie – podobnie jak poprzednio – spowodowało pogorszenie jakości warstwy stopowanej.
This article is the third in a series of studies concerning laser treatment technologies applied to steel with different chemical compositions. The effects of laser treatment of carbon steels [1] and constructional alloy steels [2] are discussed in the first two articles. In the first one, it is demonstrated that increasing carbon content results in clear growth of the hardness of laser-hardened steel, affects the shape of the layer and the character of discontinuities forming in the melted zone. In the second, the significance of carbon share was confirmed and the influence of alloying elements on temperability of steel was evaluated. Moreover, it was demonstrated that laser treatment destroys the diffusive, nitrided layer. The test results found here are the fruit of collaboration between three research centers: Fraunhofer Institute for Production Technology IPT – Aachen, Insti-tute of Industrial Machinery and Transportation of Poznań University of Technology and the Metal Forming Institute in Poznań. This article contains results of laser treat-ment tests performed on NC11LV steel in its initial (annealed) state and hardened at different temperatures, including in layers situated at varying distances from one an-other. Furthermore, the article provides an evaluation of the quality of alloying by means of powders with varying contents of alloying ingredients of the steel intended for forging tools. The initial structure of NC11LV steel was martensitic with a small amount of residual austenite after hardening at 1020oC, and containing austenite with a small amount of carbides after hardening at 1150oC. It was determined that the hardness of steel in the melted zone (approx. 500 HV0.1) is similar to the hardness of NC11LV steel hardened at 1150oC, and in the transitional zone, the dispersion of hardness measure-ment results is irregular; more so in the initial hardening zone at 1020 oC. The influence of laser beam travel speed on the state of the specimen’s near-surface layer is similar as in articles [1–2]; increasing travel speed reduces the layer’s “parameters”. Tests show that, regardless of the initial state (hardening temperature), laser treatment does not result in beneficial changes of the surface layer of NC11LV steel. However, positive re-sults were obtained in tests of alloying technology for forging tools made of WCL steel. In specimens alloyed using Mo/VC powder, tempering temperature of the alloyed layers was determined (600oC), higher than the tempering temperature of high-speed tool steels. Fifteen variants were evaluated in tests on the selection of technology, in which three groups of powders with different chemical compositions were applied: WC/Co, WC/Co/Cr and Mo/VC, in the appropriate proportion of ingredients and doses. Struc-tural tests of the layers obtained were carried out. Based on evaluation of properties obtained during hardness measurements, tests of mechanical properties (bending and fatigue tests) as well as abrasion resistance tests, the conditions of the best technology were selected. Nitriding applied in the tests caused the quality of the nitrided layer to deteriorate - similarly as before.
Źródło:
Obróbka Plastyczna Metali; 2019, 30, 4; 307-326
0867-2628
Pojawia się w:
Obróbka Plastyczna Metali
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wear Resistance of Structural Steels as a Result of Boronising Operations
Odporność na zużycie stali konstrukcyjnych w efekcie operacji borowania
Autorzy:
Kalinowska-Ozgowicz, E.
Lenik, K.
Korga, S.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/190721.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
wear resistance
structural steels
structure
boronising
properties of boronised layers
odporność na zużycie
stale konstrukcyjne
struktura borowanie
właściwości warstw naborowanych
Opis:
This paper presents the results of investigations on the effect of thermochemical treatment, boronising and chemical composition of selected structural steels on their wear in sliding friction process. The operation of boronising on C45, 37CrNiMo, 42CrMo6, 41Cr4, 50CrSi4-4 steels was performed by powder method at 950°C for 8 h. Following this operation, rod sections of the test steels were subjected to quench hardening from 850°C with isothermal holding at 300°C for 1h. The assessment of the construction, thickness and microhardness of boronised layers depending on the level of carbon and alloying elements in chemical composition of analysed steels was made. The testing for wear resistance of steels after boronising was carried out with the sliding friction method by applying a load of 150 N, counter-sample rotational speed of 1000 rpm and using aqueous solution of potassium chromate as a cooling medium. The metallographic observations of the structure and thickness measurement of the boronised layers were carried out using a light microscope, while the identification of phases was made by the X-ray qualitative analysis method. The hardness and microhardness measurements were taken by the Vickers method.
W publikacji przedstawiono wyniki badań wpływu obróbki cieplno-chemicznej, borowania i składu chemicznego wybranych stali konstrukcyjnych na zużycie w procesie tarcia ślizgowego. Operację borowania stali gatunku C45, 37CrNiMo, 42CrMo6, 41Cr4, 50CrSi4-4, przeprowadzono metodą proszkową w temperaturze 950ºC w czasie 8 godz. Po tej operacji odcinki prętów z badanych stali poddano hartowaniu z 850ºC z wytrzymaniem izotermicznym w temperaturze 300ºC w czasie 1 godz. Przeprowadzono ocenę budowy, grubości i mikrotwardości warstw naborowanych w zależności od stężenia węgla i pierwiastków stopowych w składzie chemicznym analizowanych stali. Badanie odporności na zużycie stali po borowaniu przeprowadzono metodą tarcia ślizgowego, stosując obciążenie 150 N, prędkość obrotową przeciwpróbki wynoszącą 1000 obr./min i roztwór wodny chromianu potasu jako środek chłodzący. Obserwacje metalograficzne struktury i pomiar grubości warstw naborowanych zrealizowano z wykorzystaniem mikroskopu świetlnego, a identyfikacji faz dokonano metodą rentgenowskie analizy jakościowej. Pomiary twardości i mikrotwardości zrealizowano metodą Vickersa.
Źródło:
Tribologia; 2018, 278, 2; 37-44
0208-7774
Pojawia się w:
Tribologia
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wpływ stanu strukturalnego na skutki obróbki laserowej stali o różnym składzie chemicznym. Cz. 1, Stale węglowe
Influence of structural state on the effects of laser treatment of steel with different chemical compositions. P. 1, Carbon steels
Autorzy:
Berkowski, L.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/211574.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Obróbki Plastycznej
Tematy:
stal węglowa
obróbka laserowa
obróbka cieplna
mikrostruktura
carbon steel
laser treatment
heat treatment
microstructure
Opis:
Obróbka laserowa, zwłaszcza hartowanie laserowe, wykorzystuje dużą energię promieniowania laserowego do grzania niewielkich powierzchni obrabianego materiału oraz jego przewodność cieplną, celem uzyskania szybkiego ochłodzenia podgrzanego obszaru. Specyficzne warunki i efekty stosowania obróbki sprawiają, że technologia stała się w wielu przypadkach bardzo atrakcyjna. W niniejszym opracowaniu podjęto próbę oceny wpływu stanu strukturalnego stali, związanego ze składem chemicznym, na skutki obróbki laserowej. W pierwszej części oceniono stale węglowe w różnej zawartości węgla i obrabianych w miarę ustalonych warunkach; badania przeprowadzono na jednym urządzeniu (laser technologiczny CO2 firmy TRUMPF), przy zmieniającej się prędkości przesuwania się wiązki światła lasera – 16, 24, 32 i 64 mm/s. Metodą pomiaru twardości HV0,1 wyznaczono parametry warstwy (głębokość i szerokość na głębokości 0,3 mm), przeprowadzono obserwację struktury stali E04j, 15, 35, 45, 55, N7E i N8E z pomocą mikroskopu świetlnego. Spodziewano się określić wpływ zawartości węgla w stali oraz wpływ intensywności grzania wiązką światła lasera na strukturę i właściwości warstwy zahartowanej z przetopieniem stali węglowej, także po tradycyjnym odpuszczaniu. Badania wykazały, że wzrost zawartości węgla w stalach węglowych w przedziale 0,04–0,70% C (stale E04J, 15, 35, 55 i N7E) powoduje wzrost twardości po hartowaniu laserowym – odpowiednio – od 314 HV0,1 do 1054 HV0,1 (po odpuszczaniu twardość została proporcjonalnie obniżona), lecz nie wpływa istotnie na tzw. parametry warstwy (głębokość i szerokość na głębokości 0,03 mm). Wpływa natomiast na jej kształt: stosunek głębokości do szerokości warstwy, który dla stali E04J, 45 i N8E wynosił odpowiednio – 1,16; 0,97 i 0,69. Zawartość węgla wpłynęła również na charakter nieciągłości, w strefie zahartowanej po przetopieniu; w stalach o mniejszej zawartości C pojawiły się pęcherze, o większej – szczeliny. Badania wykazały ponadto, że zwiększenie prędkości przemieszczania się wiązki światła lasera powoduje zmniejszenie głębokości zahartowanej warstwy.
Laser treatment, particularly laser hardening, utilizes the high energy of laser radiation to heat small surfaces of the treated material as well as the material’s thermal conductivity in order to achieve rapid cooling of the heated area. Specific conditions and effects of applying such treatment have made this technology attractive in many cases. This paper undertakes to assess the influence of the structural state of steel related to chemical composition on the effects of laser treatment. The first part contains an assessment of carbon steel with varying carbon content, treated under relatively stable conditions; tests were performed on one machine (technological CO2 laser from TRUMPF), at a changing laser beam travel speed – 16, 24, 32 and 64 mm/s. The method of HV0.1 hardness measurement was used to determine the layer’s parameters (depth and width at 0.3 mm depth), and observations of the structure of E04J, 15, 35, 45, 55, N7E and N8E steels were conducted under a light microscope. It was expected to determine the influence of carbon content in steel and the influence of laser beam heating intensity on the structure and properties of the layer hardened with melting of carbon steel, including after traditional tempering. Tests showed that increasing carbon content in carbon steels within the range of 0.04–0.70% C (E04J, 15, 35, 55 and N7E steels) increases hardness after laser hardening – respectively – by 314 HV0.1 to 1054 HV0.1 (after tempering, hardness was reduced proportionally), however it does not have a significant impact on the so-called layer parameters (depth and width at 0.03 mm depth). It does, however, affect its shape; the layer’s depth to width ratio was, respectively for E04J, 45 and N8E steels – 1.16; 0.97 and 0.69. Carbon content also affected the nature of discontinuities in the hardened zone after melting; bubbles appeared in steels with lower C content, and crevices in steels with higher C content. Tests also revealed that increasing laser beam travel speed reduces the depth of the hardened layer.
Źródło:
Obróbka Plastyczna Metali; 2018, 29, 2; 127-138
0867-2628
Pojawia się w:
Obróbka Plastyczna Metali
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Kinetyka izotermicznych przemian fazowych poniżej temperatury Ms w ultra wysokowytrzymałych stalach konstrukcyjnych
Kinetics of isothermal phase transformation below Ms temperature in ultra high-strength structural steels
Autorzy:
Garbarz, B.
Zalecki, W.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/181662.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Metalurgii Żelaza im. Stanisława Staszica
Tematy:
stal wysokowytrzymała
nanobainit
przemiany fazowe
analiza dylatometryczna
high-strength steel
nanobainite
phase transformation
dilatometric analysis
Opis:
Artykuł zawiera wyniki badań kinetyki izotermicznych przemian fazowych w zakresie temperatury bezpośrednio poniżej Ms w dwóch ultra wysokowytrzymałych stalach nanostrukturalnych. Zabieg wytrzymania izotermicznego poniżej Ms jest jednym z etapów obróbki cieplnej, prowadzącej do uzyskania struktury wielofazowej o korzystnym stosunku wytrzymałości do plastyczności. Na podstawie wyników badań dylatometrycznych stwierdzono, że zapoczątkowanie przemiany izotermicznej w obydwu badanych stalach w zakresie temperaturowym poniżej Ms ulega przesunięciu do istotnie krótszych czasów w stosunku do początku izotermicznej przemiany bainitycznej powyżej Ms. W jednej z badanych stali stwierdzono skrócenie czasu do zapoczątkowania przemiany bainitycznej w temperaturze tuż powyżej Ms (tzw. „swing-back phenomenon”). Po ochłodzeniu próbek badanych stali poniżej Ms powstają płytki (lub pakiety listew) martenzytu atermicznego, którego ułamek wzrasta w wyniku obniżania temperatury ochładzania poniżej Ms. Wytrzymywanie izotermiczne poniżej Ms powoduje przemianę części pozostałego austenitu w bainit i prawdopodobnie w martenzyt izotermiczny. Jednoznaczne rozróżnienie morfologiczne bainitu i martenzytu izotermicznego oraz identyfikacja mechanizmu przemian fazowych zachodzących w trakcie wytrzymywania izotermicznego poniżej MS, wymaga dalszych badań z zastosowaniem zaawansowanych metod dylatometrycznych i mikrostrukturalnych.
Results of investigation of the kinetics of isothermal phase transformation in the temperature range directly below Ms in two grades of ultra high-strength nanostructured steels are reported in the paper. An operation of isothermal holding below Ms is one of the stages of heat treatment allowing to obtain a multiphase microstructure leading to an attractive proportion of high strength and good ductility. Basing on results of dilatometric investigation it was found that in the both steels the start of isothermal transformation below Ms was shifted to shorter times as compared with the beginning of isothermal bainitic transformation above Ms. In one of the investigated steels just above Ms temperature shortening of the time to start the bainitic transformation was detected („swing-back phenomenon”). In the specimens of the investigated steels cooled below Ms, plates (or packets of laths) of athermal martensite formed and the amount of the athermal martensite increased as the undercooling temperature decreased. Isothermal holding below Ms induces transformation of a part of remaining austenite into bainite and probably into isothermal martensite. Distinguishing unambiguously between morphologies of bainite and isothermal martensite and identification of mechanism of phase transformation during isothermal holding below Ms need further investigations to be carried out, using advanced dilatometric and microstructural methods.
Źródło:
Prace Instytutu Metalurgii Żelaza; 2017, T. 69, nr 1, 1; 2-9
0137-9941
Pojawia się w:
Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Nickel and Copper-Free Sintered Structural Steels Containing Mn, Cr, Si, and Mo Developed for High Performance Applications
Autorzy:
Cias, A.
Stoytchev, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/350824.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
sintered steels
alloying elements
sintering atmosphere
Opis:
In an attempt to study the sinterability of potential high-strength nickel-free sintered structural steels containing Mn, Cr, Si and Mo compacts were prepared based on sponge and water atomised iron powders and on Astaloy prealloyed powders. To these were admixed ferromanganese, ferroslicon, and graphite. The samples were sintered at temperatures 1120 and 1250°C in laboratory tube furnaces in hydrogen, hydrogen-nitrogen atmospheres with dew points better than –60°C or in nitrogen in a semiclosed container in a local microatmosphere. After sintering the samples were slowly cooled or sinterhardened. Generally resultant microstructures were inhomogeneous, consisted of pearlite/ bainite/martensite, but were characterised by an absence of oxide networks. Sintering studies performed over a range of compositions have shown that superior strength, ranging beyond 900 MPa, along with reasonable tensile elongation, can be achieved with these new steels.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2017, 62, 1; 11-17
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Obróbka cieplna wysokowytrzymałych stali konstrukcyjnych z wykorzystaniem przemiany izotermicznej poniżej temperatury Ms
Heat treatment of high-strength structural steels employing isothermal transformation below Ms temperature
Autorzy:
Garbarz, B.
Walnik, B.
Zalecki, W.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/182055.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Metalurgii Żelaza im. Stanisława Staszica
Tematy:
stale wysokowytrzymałe
przemiany fazowe
właściwości mechaniczne
high-strength steel
phase transformations
mechanical properties
Opis:
W artykule przedstawiono wyniki wstępnych badań wpływu izotermicznej obróbki cieplnej poniżej temperatury Ms na właściwości mechaniczne wysokowytrzymałych stali konstrukcyjnych. Badania wykonano na dwóch gatunkach stali nanobainitycznych oraz na wytwarzanym przemysłowo standardowym gatunku stali niskostopowej do ulepszania cieplnego. Stwierdzono, że włączenie do obróbki cieplnej stali nanobainitycznych przemiany izotermicznej poniżej Ms, podwyższa wytrzymałość i jednocześnie zwiększa ciągliwość, a także może zostać wykorzystane do regulowania proporcji Rp0,2 : Rm. W przypadku stali niskostopowej do ulepszania cieplnego, obróbka polegająca na ochłodzeniu do temperatury poniżej Ms i na przeprowadzeniu przemiany izotermicznej w tej temperaturze, spowodowała wytworzenie mikrostruktury wielofazowej o bardzo korzystnym połączeniu właściwości wytrzymałościowych i plastycznych. W celu opisu typu i morfologii składników fazowych powstałych w wyniku przemian izotermicznych zachodzących w badanych stalach poniżej temperatury Ms wymagane jest kontynuowanie pracy z zastosowaniem zaawansowanych metod badań dylatometrycznych i mikrostrukturalnych.
Results of preliminary research work on the effect of isothermal heat treatment below Ms temperature on mechanical properties of high-strength structural steels are reported in the paper. Two grades of nanobainitic steels and a commercial quenching and tempering low-alloy steel were used in the investigation. It was found that incorporation of an isothermal transformation below Ms into heat treatment of nanobainitic steels increased strength and also increased ductility, and furthermore it could be used for adjusting the Rp0,2 : Rm proportion. Heat treatment of the commercial low-alloy steel comprising cooling to temperature below Ms and isothermal treatment at that temperature produced multi-phase microstructure characterised with a very attractive combination of strength and ductility. To characterise the type and morphology of phase constituents formed as a result of isothermal transformations below Ms temperature a continuation of the research work using advanced dilatometric and microstructural research methodologies are needed.
Źródło:
Prace Instytutu Metalurgii Żelaza; 2017, T. 69, nr 2, 2; 2-10
0137-9941
Pojawia się w:
Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Obróbka cieplno-plastyczna stali konstrukcyjnych zawierających 3÷4%Al umożliwiająca wytworzenie mikrostruktury lamelarnej
Thermo-mechanical processing of structural steels containing 3÷4%Al allowing to produce laminated microstructure
Autorzy:
Adamczyk, M.
Garbarz, B.
Niżnik-Harańczyk, B.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/181729.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Metalurgii Żelaza im. Stanisława Staszica
Tematy:
stal
glin
obróbka cieplno-plastyczna
mikrostruktura lamelarna
właściwości mechaniczne
aluminium-alloyed steel
thermomechanical treatment
laminated microstructure
mechanical properties
Opis:
Artykuł zawiera wyniki badań stali konstrukcyjnych z dodatkiem stopowym glinu w ilości 3÷4%, poddanych wielowariantowej obróbce cieplno-plastycznej. Nowe stale z glinem charakteryzują się występowaniem stabilnej struktury dwufazowej austenityczno-ferrytycznej w zakresie temperatury nagrzewania do przeróbki plastycznej i przeróbki plastycznej na gorąco. Umożliwia to wytworzenie mikrostruktury lamelarnej (pasmowej). Celem badań było uzyskanie wysokich właściwości mechanicznych nowej klasy stali z dodatkiem stopowym glinu, konkurencyjnych w stosunku do właściwości obecnie wytwarzanych konstrukcyjnych wyrobów stalowych o wysokiej granicy plastyczności minimum 500 MPa, w warunkach technologicznych typowych dla średnio zaawansowanych technicznie walcowni. W wyniku zastosowania zróżnicowanych wartości parametrów obróbki cieplno-plastycznej, wytworzono lamelarne struktury charakteryzujące się wartością średniej grubości pasm mikrostruktury w zakresie od 8,6 μm do 13,3 μm. Właściwości mechaniczne eksperymentalnych stali po zastosowanych wariantach obróbki cieplno-plastycznej mieszczą się w szerokim zakresie wartości: Rm od 620 do 1080 MPa, Rp0,2 od 420 do 540 MPa oraz wydłużenie całkowite od 6 do 19%. Korzystne proporcje wytrzymałości i plastyczności uzyskano dla stali zawierających 0,30%C-1,72%Mn-3,0%Al oraz 0,28%C-1,67%Mn-2,98%Al-0,70%Si-0,49%Cr: granica plastyczności ok. 500 MPa, wytrzymałość ok. 700 MPa i wydłużenie całkowite ok. 17%.
Results of investigation of structural steels alloyed with 3÷4% of aluminium subjected to multivariant thermomechanical processing are presented in the paper. The new steel grades with aluminium addition are characterised by their dual phase austenite-ferrite structure stable at temperatures of reheating and hot working. This property enables to produce laminated (banded) microstructure. The aim of the investigation was to obtain high mechanical properties of the new class of steels containing aluminium, competitive with mechanical properties of currently produced structural steel products with a high yield strength of minimum 500 MPa, using medium-advanced rolling facilities. As a result of application of different values of thermo-mechanical treatment laminated structures were produced with an average thickness of microstructural bands in the range of 8.6 μm to 13.3 μm. Mechanical properties of the experimental steels obtained after the applied variants of thermo- mechanical processing showed wide ranges of values: Rm from 620 to 1080 MPa, Rp0,2 from 420 to 540 MPa and total elongation from 6 to 19%. A favorable proportion of strength and ductility was obtained for the steels containing 0.30%C-1.72%Mn-3.0%Al and 0.28%C-1.67%Mn-2.98%Al-0.70%Si-0.49%Cr: yield strength ca. 500 MPa, tensile strength ca. 700 MPa and total elongation ca. 17%.
Źródło:
Prace Instytutu Metalurgii Żelaza; 2017, T. 69, nr 1, 1; 10-23
0137-9941
Pojawia się w:
Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Structural properties and abrasive-wear resistance of Brinar 400 and Brinar 500 steels
Właściwości strukturalne i odporność na zużywanie ścierne stali Brinar 400 i Brinar 500
Autorzy:
Konat, Ł.
Napiórkowski, J.
Białobrzeska, B.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/188465.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
steel resistant to abrasive wear
structural and mechanical properties
Brinar steel
abrasive soil mass
stale odporne na zużywanie ścierne
własności strukturalne i mechaniczne
stal Brinar
glebowa masa ścierna
Opis:
In the paper, microstructures and the examination results of abrasive-wear resistance of steel grades Brinar 400 and Brinar 500 are presented. It was found on the grounds of light and electron scanning microscopy that these steels are characterised by subtle differences in microstructures, influencing their mechanical and usable properties. In as-delivered condition, the steels have fine-grained structure with post-martensitic orientation, containing few particles of carbide phases. Such microstructures of Brinar steels and the performed chemical analyses indicate that their properties are formed during specialised operations of thermo-mechanical rolling. Generally, it can be said that the examined steels were designed according to the accepted standards of material engineering, related to low-alloy, high-strength, and abrasive-wear resistant martensitic steels. According to the above, the obtained results of structural examinations of Brinar 400 and Brinar 500 steels were referred to real abrasive-wear indices obtained by the spinning bowl method with use of various abrasive soil masses. The tests carried-out in light soil (loamy sand), medium soil (sandy loam), and in heavy soil (loam), as well as hardness measurements showed strict dependence of abrasive-wear indices on microstructures and the heattreatment condition of the examined steels. Examination results of abrasive-wear resistance of Brinar steels were compared with those of steel 38GSA in normalised conditions.
W pracy przedstawiono budowę strukturalną oraz wyniki badań odporności na zużywanie ścierne stali Brinar 400 i Brinar 500. Na podstawie przeprowadzonych metodami mikroskopii świetlnej i skaningowej badań wykazano, że stale te cechują się subtelną różnicą w budowie strukturalnej rzutującą na ich charakterystyki wytrzymałościowe i użytkowe. W stanie dostarczenia rozpatrywane stale charakteryzują się drobnoziarnistą strukturą o orientacji pomartenzytycznej z nielicznymi wydzieleniami faz węglikowych. Powyższy typ budowy strukturalnej stali Brinar oraz przeprowadzone analizy spektralne składu chemicznego wskazują, iż ich właściwości kształtowane są w toku specjalistycznych zabiegów termomechanicznego walcowania. Ogólnie rzecz biorąc, można stwierdzić, że badane stale zostały zaprojektowane zgodnie z przyjętymi kanonami inżynierii materiałowej odnośnie do niskostopowych, wysokowytrzymałych stali martenzytycznych odpornych na zużywanie ścierne. Zgodnie z powyższym uzyskane wyniki badań strukturalnych stali Brinar 400 i Brinar 500 odniesiono do rzeczywistych wskaźników odporności na zużycie ścierne uzyskanych metodą „wirującej misy” z wykorzystaniem zróżnicowanych glebowych mas ściernych. Zrealizowane badania w glebie lekkiej (piasek gliniasty), glebie średniej (glina lekka) oraz glebie ciężkiej (glina zwykła), a także przeprowadzone pomiary twardości wykazały ścisłą zależność uzyskanych wskaźników odporności na zużywanie ścierne od budowy fazowej oraz od stanu obróbki cieplnej badanych stali. Wyniki badań odporności na zużywanie ścierne stali Brinar odniesiono porównawczo do stali 38GSA w stanie normalizowanym.
Źródło:
Tribologia; 2017, 273, 3; 67-75
0208-7774
Pojawia się w:
Tribologia
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł

Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim komputerze. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień dotyczących cookies