×

Na stronie http://www.imz.pl stosujemy pliki cookies (ciasteczka) w celu gromadzenia danych statystycznych oraz prawidłowego funkcjonowania niektórych elementów serwisu. Pliki te mogą być umieszczane na Państwa urządzeniach służących do odczytu stron. Dalsze korzystanie z naszej strony oznacza, że wyrażają Państwo zgodę na używanie cookies, zgodnie z aktualnymi ustawieniami przeglądarki.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
PIMŻ nr 2 2013.jpg

SPIS TREŚCI (pobierz)

 

Jarosław Marcisz, Wojciech Burian, Mariusz Adamczyk

Instytut Metalurgii Żelaza

WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE STALI MARAGING MS300 PO STARZENIU KRÓTKOTRWAŁYM

Przeprowadzono eksperymenty starzenia krótkotrwałego stali maraging MS300 z zastosowaniem nagrzewania oporowego w symulatorze Gleeble, nagrzewania w złożu fluidalnym oraz w komorowych piecach grzewczych. Wyznaczono parametry obróbki cieplnej starzenia krótkotrwałego, w wyniku której uzyskuje się wymaganą kombinację wytrzymałości i plastyczności. W odniesieniu do właściwości po starzeniu standardowym uzyskano nieznacznie niższą wytrzymałość, ale wysoką plastyczność i udarność stali. W wyniku starzenia w zakresie temperatury 540÷560°C w czasie od 5 do 15 minut stal maraging MS300 osiągnęła następujące właściwości mechaniczne: R0,2 1700÷1800 MPa; Rm 1800÷1900 MPa, wydłużenie A 10%, udarność w temperaturze -40°C 28÷37 J oraz twardość 550÷600 HV.

Słowa kluczowe: stal maraging, starzenie krótkotrwałe, właściwości mechaniczne, udarność

 

Wojciech Burian, Jarosław Marcisz

Instytut Metalurgii Żelaza

KINETYKA PROCESÓW WYDZIELENIOWYCH W STALACH MARAGING PODCZASKRÓTKOTRWAŁEGO STARZENIA

W artykule przedstawiono wyniki symulacji numerycznej procesu wydzieleniowego oraz badań mechanicznych i mikrostrukturalnych stali MS350 po starzeniu. Celem badań była analiza możliwości uzyskania wymaganych wysokich właściwości mechanicznych w wyniku zastosowania krótkich czasów starzenia w dobranej do tego procesu temperaturze. Przeprowadzone symulacje numeryczne kinetyki wydzielania cząstek umacniających w stali MS350 dały zgodność z obserwacjami doświadczalnymi, co potwierdza możliwość wykorzystania metod numerycznych do projektowania procesu obróbki cieplnej stali maraging.

Słowa kluczowe: stal maraging MS350, kinetyka procesu wydzieleniowego, obliczenia termodynamiczne

 

Radosław Swadźba, Jerzy Wiedermann

Instytut Metalurgii Żelaza

ZASTOSOWANIE METODY STEM ORAZ FIB W BADANIACH STRUKTURY WARSTWY WIERZCHNIEJ ŻAROWYTRZYMAŁEGO MONOKRYSTALICZNEGO NADSTOPU NIKLU PO UTLENIANIU WYSOKOTEMPERATUROWYM

W artykule przedstawiono wyniki analizy procesu wzrostu warstwy tlenkowej powstającej na żarowytrzymałym monokrystalicznym nadstopie niklu drugiej generacji podczas utleniania w temperaturze 1050oC przez 100 godzin oraz zachodzące w niej zmiany składu chemicznego i fazowego. Ponadto, analizie poddano procesy segregacji pierwiastków na granicach ziarn warstwy tlenkowej Al2O3 z wykorzystaniem wysokorozdzielczej mikroskopii elektronowej skaningowo transmisyjnej S/TEM. Przedstawiono szczegóły metodyczne przygotowania próbek z warstw tlenkowych metodą Focused Ion Beam (FIB) przeznaczonych do analizy z wykorzystaniem wysokorozdzielczej mikroskopii skaningowo transmisyjnej S/TEM.

Słowa kluczowe: żarowytrzymałe nadstopy niklu, utlenianie wysokotemperaturowe, FIB, STEM

 

Władysław Zalecki, Jarosław Opara, Andrzej Wrożyna

Instytut Metalurgii Żelaza

ILOŚCIOWA ANALIZA SKŁADU FAZOWEGO W WYBRANYCH STALACH KONSTRUKCYJNYCH

Przeprowadzono ilościową analizę składu fazowego wybranych stali konstrukcyjnych. Badania wykonano na próbkach dylatometrycznych ze stali typu DP i CP. Wyniki pomiarów stereologicznych na zgładach trawionych różnymi odczynnikami zestawiono z analizą dylatometryczną. Opracowano własny program do identyfi kacji parametrów numerycznych modeli przemian fazowych w stalach. Podjęto próbę opracowania numerycznego modelu przemian fazowych zachodzących w stali konstrukcyjnej wielofazowej z wykorzystaniem nowego oprogramowania.

Słowa kluczowe: stal DP, stal CP, trawienie, identyfikacja faz, dylatometria, modelowanie matematyczne

 

Harald Kania

Instytut Metalurgii Żelaza

Jacek Pieprzyca

Politechnika Śląska w Katowicach

Izabela Majchrowicz

Instytut Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych

REGULACJA PRZEPŁYWU STRUMIENIA CIEKŁEJ STALI W KADZI POŚREDNIEJ URZĄDZENIA COS ZA POMOCĄ INHIBITORÓW TURBULENCJI

W artykule przedstawiono wyniki badań sposobu regulacji przepływu i mieszania się ciekłej stali w kadzi pośredniej przy użyciu różnej budowy inhibitorów turbulencji. Stanowią one ceramiczne elementy konstrukcyjne, montowane w dnie kadzi pośredniej i w osi wpływającego do niej strumienia ciekłej stali. Podstawowym zadaniem inhibitorów turbulencji jest regulacja wpływającego z dużą energią strumienia ciekłej stali z kadzi głównej do kadzi pośredniej i właściwe w niej ukształtowanie poszczególnych stref przepływu. Wymagany stosunek strefy przepływu turbulentnego do strefy przepływu tłokowego, przy minimalizacji objętości strefy przepływów martwych zapewnia optymalną pracę kadzi pośredniej. Ma to szczególne znaczenie w przypadku stosowania kadzi pośrednich o nie parzystej liczbie wylewów. Badania przeprowadzono metodami modelowania fizycznego z wykorzystaniem zimnego modelu wodnego urządzenia COS. Wykorzystano w nich specjalnie wykonane inhibitory turbulencji w celu określenia optymalnej ich konstrukcji dla badanej kadzi pośredniej.

Słowa kluczowe: ciągłe odlewanie stali, inhibitory turbulencji, modelowanie fizyczne

 

Marcin Miczka

Instytut Metalurgii Żelaza

ANALIZA KOINTEGRACYJNA POLSKIEGO RYNKU PRACY

Celem artykułu jest pokazanie metody służącej do formalnego opisu polskiego rynku pracy oraz analizy wpływu wstrząsów makroekonomicznych na zachowanie zmiennych opisujących taki system. Analiza taka może być podstawą do przeprowadzenia podobnych badań w skali regionalnej. Przewidywanie rozwoju rynku pracy jest istotne dla przedsiębiorstw przemysłowych, ponieważ zmiany tam zachodzące mają istotny wpływ na koszty prowadzonej działalności (głównie poprzez poziom płac). Analiza dynamiki polskiego rynku pracy, opisanego przez system równań pokazuje, że przyczyną zmian na nim zachodzących są przede wszystkim, zmiany tempa wzrostu gospodarczego, czyli wstrząsy technologiczne oraz zmiany w poziomie bezrobocia, które wpływają na występowanie wstrząsów płacowych. Obserwowany jest systematyczny wzrost wydajności pracy i poziomu wynagrodzeń, przy czym najwyższymi wynagrodzeniami i najwyższą wydajnością pracy charakteryzują się:

  • informacja i telekomunikacja,
  • działalność fi nansowa i ubezpieczeniowa,
  • działalność profesjonalna, naukowa i techniczna.

Są to zatem, obszary gospodarki w kierunku których będzie przemieszczać się kapitał w najbliższych latach.

Słowa kluczowe: rynek pracy, analiza kointegracyjna, VEqCM, prognoza

 

Projekty finansowane z Funduszu Badań Własnych Instytutu

Valeriy Pidvysots’kyy, Roman Kuziak, Władysław Zalecki, Jarosław Opara

Badania modelowe wpływu stanu struktury austenitu po kuciu odkuwek dla przemysłu samochodowego oraz warunków odbioru ciepła na kinetykę przemian fazowych

Celem pracy było zbadanie i określenie wpływu wielkości ziarna austenitu na kinetykę przemian fazowych. W pracy przedstawiono wyniki badań dylatometrycznych i metalograficznych. Określono wpływ wielkości ziarna na kinetykę przemiany fazowej austenitu w ferryt i perlit.

 

Artur Żak, Dariusz Woźniak, Rafał Palus, Józef Gawor

Weryfikacja fizyczna metodą symulacji półprzemysłowej numerycznego modelu obróbki cieplnoplastycznej konstrukcyjnej stali wielofazowej

Celem pracy było zweryfikowanie działania numerycznego modelu obróbki cieplnoplastycznej procesu walcowania blach ze stali wielofazowych. W pracy opracowano skład chemiczny stali i wstępną technologię walcowania blach o grubości 10 i 6 mm o strukturze wielofazowej.

 

Artur Żak, Dariusz Woźniak, Rafał Palus

Opracowanie podstaw technologii wytwarzania nowej generacji strzemion dwujarzmowych do obudów podatnych o wysokiej wytrzymałości na obciążenia udarowe

W pracy opracowano podstawy technologii wytwarzania nowego asortymentu strzemion dwujarzmowych do zastosowania w konstrukcji podatnych obudów górniczych o wysokiej nośności roboczej. Przedstawiono propozycję modyfikacji kształtu jarzma górnego w kierunku podwyższenia jego właściwości eksploatacyjnych.

 

Jarosław Opara

Opracowanie programu MES 2D do symulacji przemian fazowych z wykorzystaniem modeli klasycznych

W ramach projektu opracowano matematyczne modele przemian fazowych dla procesów chłodzenia na podstawie teorii Avrami’ego, Bhadeshii i Kirkaldy’ego. Przeprowadzono identyfikację modeli przemian fazowych, za pomocą metody analizy odwrotnej, dla wybranej stali bainitycznej na podstawie wyników badań dylatometrycznych. Zbudowano programy do symulacji przemian fazowych w warunkach izotermicznych z modułami do generowania plików wsadowych do programu Forge.

 

Mariusz Adamczyk, Valeriy Pidvysots’kyy, Jarosław Marcisz

Opracowanie kinetyki rekrystalizacji statycznej austenitu w niskostopowej stali C-Mn-Al-Si metodą relaksacji naprężenia

Celem projektu było opracowanie modelu numerycznego rekrystalizacji statycznej austenitu po odkształceniu plastycznym na gorąco niskostopowej stali C-Mn-Al-Si. Opracowany model uwzględnia zależność kinetyki zmian struktury po odkształceniu od wielkości początkowej ziarna austenitu, wartości i prędkości odkształcenia oraz temperatury i czasu, co umożliwia prognozowanie wielkości ziarna austenitu w trakcie procesu walcowania blach.

 

Radosław Swadźba, Krzysztof Radwański

Opracowanie metodyki badań degradacji powłok ochronnych na żarowytrzymałych stopach niklu stosowanych na łopatki turbin gazowych

Celem pracy było opracowanie metodyki oraz przeprowadzenie badań i analizy degradacji w warunkach cyklicznego utleniania powłokowych barier cieplnych otrzymywanych metodą EB-PVD na monokrystalicznych nadstopach niklu stosowanych na łopatki turbin nowoczesnych silników lotniczych oraz stacjonarnych turbin gazowych stosowanych w energetyce. Zakres badań obejmował przeprowadzenie analizy degradacji mikrostruktury powłok ochronnych z wykorzystaniem skaningowej mikroskopii elektronowej, w tym detektora EBSD, w celu określenia wpływu składu chemicznego oraz obróbki cieplnej na ich właściwości.

 

Hanna Krztoń, Zofia Kania

Zastosowanie mikrodyfrakcji rentgenowskiej do badań materiałów polikrystalicznych z wykorzystaniem nowoczesnego dyfraktometru Empyrean

Celem pracy było wykorzystanie wyposażenia do mikrodyfrakcji nowego dyfraktometru rentgenowskiego Empyrean, do badań składu fazowego w mikroobszarach. Badania ukierunkowano na materiały pochodzenia przemysłowego oraz na próbki po badaniach statystycznego rozciągania i po klinczowaniu do oceny ilościowej zmiany składu fazowego. Pokazano, że technika mikrodyfrakcji rentgenowskiej pozwala na identyfikację składu fazowego mikroobszarów o średnicy rzędu 300 μm. W zależności od wielkości badanych obiektów i wielkości krystalitów badania składu fazowego mogą mieć charakter jakościowy lub ilościowy z dokładnością ± 1%.

 

Zofia Kania, Hanna Krztoń

Identyfikacja orientacji krystalograficznych za pomocą funkcji rozkładu orientacji w blachach stalowych przemysłu motoryzacyjnego

Celem pracy było zapoznanie się z problematyką badań tekstury poprzez identyfikację za pomocą funkcji rozkładu orientacji uprzywilejowanych orientacji krystalograficznych, występujących w blachach z nowoczesnych stali typu IF stosowanych w przemyśle motoryzacyjnym.

 

Waldemar Spiewok, Aleksandra Kwoka

Modyfikacja instrumentalnych metod oznaczania siarki w surowcach mineralnych i odpadach

Celem pracy była modyfikacja stosowanych w Laboratorium Analiz Chemicznych metod oznaczania zawartości siarki, pozwalająca na oznaczanie tego pierwiastka w obecności fluoru i chloru. Potwierdzono, że w trakcie spalania próbek zawierających wymienione pierwiastki uwalnia się fluor i chlor, uniemożliwiając wykonanie oznaczeń. Dla zabezpieczenia układu pomiarowego analizatora (Coulomatu oraz analizatora CS600) zaproponowano zastosowanie absorbera zawierającego 2,4 dinitrodifenyloaminę, pochłaniającego przeszkadzające związki chemiczne. W wyniku przeprowadzonych badań potwierdzono skuteczne działanie absorbera.

 

Edyta Klima, Piotr Knapik

Opracowanie procedur analitycznych i walidacja klasycznych metod oznaczania niklu, chromu i żelaza metalicznego

Celem pracy było przygotowanie pełnych procedur analitycznych (spełniających wymagania PCA) oraz walidacja klasycznych metod oznaczania niklu, chromu i żelaza metalicznego. Wyznaczono podstawowe parametry metrologiczne opracowanych metod. Efektywność metod potwierdzono badając certyfi kowane materiały odniesienia.

 

Jarosław Marcisz, Wojciech Burian, Bogdan Garbarz, Mariusz Adamczyk, Bartłomiej Walnik

Podstawy technologii wytwarzania ultrawytrzymałych wyrobów stalowych o strukturze gradientowej

Celem projektu było opracowanie podstaw technologii wytwarzania wyrobów o strukturze zmiennej na grubości (strukturze gradientowej) z gatunków stali maraging i badania właściwości tych wyrobów. W pracy wykonano badania materiału poddanego krótkotrwałej obróbce cieplnej z zastosowaniem nagrzewania i wygrzewania w złożu fluidalnym, regulowanego nagrzewania w piecach grzewczych oraz nagrzewania oporowego. Wybrano metody obróbki cieplnej charakteryzujące się możliwością stosowania dużych szybkości nagrzewania i krótkich czasów wygrzewania.

 

Jerzy Pogorzałek, Mariusz Borecki, Lech Bulkowski, Janusz Stecko, Piotr Różański

Zbadanie możliwości wykorzystania stałych produktów spalania węgla brunatnego w metalurgii

Celem pracy było zbadanie możliwości wykorzystania stałych produktów spalania węgla brunatnego w kotłach fluidyzacyjnych w metalurgii. Żużel paleniskowy w zależności od składu chemicznego i przepisów obowiązujących w różnych krajach, traktowany jest jako odpad zagrażający środowisku lub cenny surowiec w różnych gałęziach gospodarki. Zbadano składy chemiczne żużli powstających przy spalaniu węgla brunatnego, jego mieszanki z biomasą i żużla ze spalania węgla kamiennego w takich urządzeniach. Użyto je w odlewniczych zasypkach izolacyjnych. Przeprowadzone w warunkach laboratoryjnych testy potwierdziły ich przydatność do izolacji cieplnej nadlewu wlewków stalowych.

 

Mariusz Borecki, Janusz Stecko, Jerzy Pogorzałek, Ireneusz Szypuła, Lech Bulkowski, Piotr Różański, Wacław Wittchen

Określenie warunków i sposobów przygotowania krajowych odpadów zbożowych do wytwarzania zasypki izolująco-ocieplającej powierzchnię ciekłej stali

Celem pracy było poszukiwanie krajowych zamienników palonej łuski ryżowej stosowanej jako zasypka izolująca. W ramach pracy wytypowano i pozyskano dziewięć różnych odpadów roślinnych z przemysłu rolno-spożywczego, a mianowicie otręby pszenne, żytnie, owsiane, jęczmienne i kukurydziane oraz łuski gryki, prosa, słonecznika, a także orzecha ziemnego łuskanego w kraju. Poszczególne odpady poddano dwuetapowej analizie termicznej (w atmosferze obojętnej i atmosferze utleniającej), a jej wyniki przedstawiono w tablicy 1.

 

Lech Bulkowski, Urszula Galisz, Jerzy Pogorzałek, Józef Gawor, Artur Mazur

Badanie niejednorodności fizycznej i chemicznej wlewków oraz charakterystyk wysokotemperaturowych stali bainitycznej, wytworzonej w linii półprzemysłowej symulacji procesów wytwarzania stopów metali i wyrobów metalowych (LPS), cz. II

Ideą pracy było określenie wpływu parametrów odlewania oraz warunków krzepnięcia wlewka ze stali wysokowęglowej średniostopowej (bainitycznej, typu NBA), odlanego w próżniowym piecu indukcyjnym VSG 100S, do wlewnic konwencjonalnych o wytypowanej geometrii, na mikro i makrosegregacje pierwiastków, oraz na towarzyszące procesowi krzepnięcia wlewka zjawiska, takie jak: skurcz stali, przebieg frontu krzepnięcia.

2013-07-10


Powrótwersja do druku