×

Nr 1/2015
pimz 1.jpg

SPIS TREŚCI (pobierz)

 

Bogdan Garbarz, Barbara Niżnik-Harańczyk

Instytut Metalurgii Żelaza

EKSPERYMENTALNA WERYFIKACJA MOŻLIWOŚCI ZASTOSOWANIA NANOSTRUKTURALNEJ STALI BAINITYCZNO-AUSTENITYCZNEJ DO WYTWARZANIA ODKUWEK MATRYCOWYCH

Artykuł zawiera wyniki badań odkształcalności ultrawytrzymałej stali bainityczno-austenitycznej NANOS-BA® w zakresie temperatury charakterystycznym dla kucia na gorąco oraz wyniki pomiarów właściwości mechanicznych i obserwacji mikrostruktury tej stali po zastosowaniu różnych wariantów obróbki cieplnej. Wykonano symulacje kucia wybranego typu odkuwki matrycowej w urządzeniu Gleeble 3800, stosując odkształcanie w zakresie temperatury 800-1100°C i regulowane chłodzenie po odkształceniu. Stwierdzono, że maksymalne naprężenie na krzywych płynięcia σ-ε w kolejnych następujących po sobie gniotach w stałej temperaturze ulega niewielkim zmianom.  Świadczy to o braku umacniania się badanej stali w zastosowanych izotermicznych cyklach odkształcania. Wraz z obniżaniem temperatury odkształcania próbek w symulatorze Gleeble od 1100°C, przez 950°, do 800°C, następował - zgodnie z oczekiwaniami - wzrost maksymalnego naprężenia odkształcenia. Testowano skuteczność zastosowania obróbki cieplnej GSIT (Grain Sectioning and Isothermal Transformation = podział ziarn i przemiana izotermiczna) do zwiększenia udarności stali NANOS-BA®. Zastosowanie obróbki GSIT, polegającej na kontrolowanym chwilowym przechłodzeniu poniżej MS przed obróbką izotermiczną,  istotnie zwiększyło udarność Charpy-V stali NANOS-BA® w całym zakresie temperatury badania, od 20°C do -60°C. W wyniku wykonanych badań stwierdzono, że stal NANOS-BA® może zostać zastosowana do wytwarzania ultrawytrzymałych odkuwek matrycowych.

Słowa kluczowe: ultrawytrzymała stal nanobainityczna, odkształcalność na gorąco, udarność

 

Jarosław Marcisz, Bartłomiej Walnik, Wojciech Burian

Instytut Metalurgii Żelaza

Aleksander Iwaniak, Jakub Wieczorek, Dorota Paluch

Politechnika Śląska

ODPORNOŚĆ NA ZUŻYCIE EROZYJNE NANOSTRUKTURALNEJ STALI BAINITYCZNO-AUSTENITYCZNEJ

Wykonano badania odporności na zużycie erozyjne nanostrukturalnej stali bainityczno-austenitycznej (NANOSBA ®). Wyniki badań wykazały wyższą o ok. 10% odporność stali NANOS-BA® na zużycie erozyjne w warunkach oddziaływania cząstek uderzających pod kątami: 30°, 45°, 60° i 90° w porównaniu do komercyjnej stali trudnościeralnej o twardości 600 HV. Opracowane warianty obróbki cieplnej stali bainityczno-austenitycznej umożliwiają zmniejszenie zużycia materiału do 55% w porównaniu do stali trudnościeralnej, dla wybranych kątów padania erodentu. Zrealizowano eksperyment polegający na zastosowaniu mieszadeł wykonanych ze stali NANOS-BA® w mieszarce turbinowej. Mieszadła pracowały 700 minut w warunkach oddziaływania ścierno-udarowego twardych cząstek, a wyniki badań potwierdziły wyższą odporność badanych stali na zużycie niż materiałów dotychczas stosowanych. Przeprowadzono analizę możliwości zastosowania stali NANOS-BA® na elementy trudnościeralne.

Słowa kluczowe: odporność na zużycie erozyjne, nanostrukturalna stal bainityczno-austenityczna

 

Władysław Zalecki, Jarosław Opara, Valery Pidvysots’kyy,

Andrzej Wrożyna, Krzysztof Radwański

Instytut Metalurgii Żelaza

OPRACOWANIE MODELI ROZWOJU MIKROSTRUKTURY I KINETYKI PRZEMIAN FAZOWYCH W WYROBACH PŁASKICH I DŁUGICH ZE STALI BAINITYCZNYCH

Celem pracy było opracowanie narzędzi wspomagających budowę modelu reologicznego, zmian mikrostruktury oraz przemian fazowych. Przeprowadzono badania dylatometryczne, plastometryczne oraz metalograficzne wybranych stali bainitycznych przeznaczonych na wyroby długie i płaskie. Zbudowano oprogramowanie wspomagające opracowywanie matematycznych modeli reologicznego, rozwoju mikrostruktury i przemian fazowych. Na podstawie zebranych danych doświadczalnych opracowano model reologiczny i rozwoju mikrostruktury, a także zweryfikowano działanie programu służącego do opracowania modelu przemian fazowych dla wybranych stali bainitycznych.

Słowa kluczowe: stal DP, stal CP, przemiana fazowa, dylatometria, modelowanie matematyczne

 

Lech Bulkowski, Urszula Galisz, Artur Mazur, Jerzy Pogorzałek, Janusz Stecko, Piotr Różański

Instytut Metalurgii Żelaza

SYMULACJE NUMERYCZNE WSPOMAGAJĄCE BADANIA NAD OPRACOWANIEM TECHNOLOGII WYTWARZANIA ODLEWÓW ZE STOPU AlNiCo 400

Przeprowadzone symulacje numeryczne przy wykorzystaniu programu JMat Pro i FactSage umożliwiły wyznaczenie temperatury solidus i likwidus oraz zmian parametrów stopu AlNiCo, takich jak: gęstość, rozszerzalność liniową, objętość molową, lepkość, przewodność cieplną, ciepło właściwe, współczynnik rozszerzalności cieplnej w funkcji temperatury. Wymienione parametry ulegają znacznym zmianom w zakresie temperatur od solidus do likwidus; temperatury te zweryfikowano metodą różnicowej analizy termicznej DTA. Wyniki symulacji numerycznej i termoanalizy posłużyły do opracowania technologii formy i wytapiania. W ramach badań nad technologią formy zastosowano modelowanie z wykorzystaniem programów Nova Flow & Solid oraz Fluent. W oparciu o wyniki symulacji procesu zalewania i krzepnięcia odlewu, określono niezbędne parametry technologiczne zalewania i konstrukcji formy.

Słowa kluczowe: stop AlNiCo, symulacje numeryczne, właściwości termofi zyczne stopu, zalewanie, technologia formy

 

Adam Zieliński

Instytut Metalurgii Żelaza

Grzegorz Golański

Czestochowa University of Technology

Paweł Urbańczyk

Office of Technical Inspection

Jacek Słania, Joanna Jasak

Czestochowa University of Technology

MIKROSTRUKTURA I WŁAŚCIWOŚCI RÓŻNOIMIENNEGO ZŁĄCZA SPAWANEGO POMIĘDZY STALĄ P91 I TP347HFG PO 105 000 GODZIN EKSPLOATACJI

W pracy zostały przedstawione wyniki badań złącza spawanego różnoimiennego, wykonanego pomiędzy stalą martenzytyczną w gatunku X10CrMoVNb9-1 (P91), a stalą austenityczną TP347HFG. Materiał złącza spawanego został pobrany z wężownicy przegrzewacza pary świeżej, pracującego w maksymalnej temperaturze pracy około 540oC w czasie ponad 105 000 godzin. Dla materiału złącza spawanego przeprowadzono badania niszczące oraz badania metalograficzne, w celu określenia wpływu długotrwałej eksploatacji na właściwości złącza. Obserwacji mikrostruktury złącza spawanego dokonano za pomocą mikroskopu świetlnego (OM) oraz elektronowego mikroskopu skaningowego (SEM). Badania niszczące obejmowały: próbę udarności, statyczną próbę rozciągania oraz pomiar twardości.

Słowa kluczowe: mikrostruktura, właściwości mechaniczne, złącze spawane P91 / TP347HFG

 

Hanna Purzyńska, Adam Zieliński, Janusz Dobrzański

Instytut Metalurgii Żelaza

Adam Hernas

Politechnika Śląska

TRWAŁOŚĆ EKSPLOATACYJNA I ROZPORZĄDZALNA TRWAŁOŚĆ RESZTKOWA STALI T321H

Podstawowym celem prowadzonych badań stali T321H w stanie wyjściowym i po różnych czasach pracy było zbudowanie modelu umożliwiającego przewidywanie trwałości eksploatacyjnej materiału elementów części ciśnieniowej kotła po długotrwałej eksploatacji w warunkach pełzania wykonanych z tej stali. W pracy wykonano badania pełzania stali austenitycznej T321H przeznaczonej na elementy kotłów o parametrach nadkrytycznych. Przeprowadzono badania właściwości wytrzymałościowych oraz analizę struktury badanej stali w stanie wyjściowym oraz po długotrwałej ekspozycji w warunkach pełzania (tzn. po ok. 200000 godzin pracy). Wykonane badania umożliwiły wstępne opracowanie klasyfikacji zmian mikrostruktury i rozwoju procesów wydzieleniowych. Zastosowana metodyka oraz uzyskane wyniki badań będą w przyszłości wykorzystane w budowaniu modeli umożliwiających przewidywanie trwałości eksploatacyjnej dla innych materiałów o strukturze austenitycznej.

Słowa kluczowe: struktura; właściwości mechaniczne, stal austenityczna T321H

 

Hanna Krztoń, Janusz Stecko, Jarosław Gazdowicz, Zofia Kania

Instytut Metalurgii Żelaza

CHARAKTERYSTYKA MINERALOGICZNA KONCENTRATÓW HEMATYTOWYCH

Przeprowadzono badania składu mineralnego dwóch koncentratów: kanadyjskiego Mont Wright i norweskiego Mo I Rana R400. Analizę termiczną wykonano metodą symultaniczną TG/DCS + QMS. Wykorzystano metodę dyfrakcji rentgenowskiej do identyfikacji minerałów oraz metodę Rietvelda do obliczenia udziałów poszczególnych składników mineralnych w badanych rudach. Zastosowano mikroskopię skaningową z analizą chemiczną w mikroobszarach do badania składu chemicznego minerałów.

Słowa kluczowe: koncentraty hematytowe, analiza termiczna, dyfrakcja rentgenowska, metoda Rietvelda, mikroskopia skaningowa, analiza chemiczna w mikroobszarach

2015-06-19


Powrótwersja do druku