The analysis of chemical composition and segregation of elements in butt welds created using friction stir welding
Conventional fusion welding of aluminum die casting alloys is
generally difficult due to the formation of blowholes by entrapped
H2 gas and the fragile intermetallic compounds in weld metal
friction stir welding (FSW). FSW is a relatively new solid-state
joining technique and has been extensively developed for
aluminum alloys, as well for magnesium, copper titanium and
steel [1÷3] This process is effective for the welding of various
aluminum alloys. However, only a limited number of studies have
been carried out on the cast aluminum alloys [4÷6]. FSW enables
materials to be joined below their melting point and the cast
structure can be modified because of grain refinement, the fine
dispersion of intermetallic compounds, no formation of blowholes
with removing cast defects and the dendritic structure of the base
metal. The aims of this study are to examine the chemical
composition of precipitates in joints obtained using FSW method
and to evaluate the effect of the welding parameters on the joint
quality.
EXPERIMENTAL PROCEDURES
AND DISCUSSION OF THE RESULTS
Three-millimeter thick EN AC-AlSi7Mg aluminum cast alloy
plates were used in this study. Tab[...]
Wysokowytrzymała ulepszana cieplnie stal bainityczna do zastosowań w niskiej temperaturze
Przedmiotem badań jest opracowana niskoweglowa bainityczna stal 5NiCrMoCu14-2-6-5 z dodatkiem miedzi 0,5%. Wyznaczono wykres CTPc badanej stali. Przeprowadzono badania struktury po procesie hartowania[...]
Ze stali i żelaza plecione.Problemy zabezpieczenia przed korozją zabytkowych mostów Wrocławia.Część I. Z kart historii
Ochrona dziedzictwa historycznego i kulturowego jakim są zabytkowe mosty Wrocławia to problem związany z technologią prawidłowego utrzymania tych obiektów. Zabezpieczenie antykorozyjne mostów stalowych to nie tylko przywrócenie i utrzymanie walorów użytkowych, ale również podniesienie wartości estetycznych. Nowoczesne technologie i materiały pozwalają na utrzymanie tych obiektów w dobrym stan[...]
Struktura i własności mechaniczne niskowęglowej stali C-Mn-V po obróbce cieplno-plastycznej
Za pomocą przedstawionych wzorów oszacowano ewolucję struktury austenitycznej w czasie walcowania blach o grubości 12 mm z kontrolowaną rekrystalizacją ze stali niskowęglowej z mikrododatkiem wanadu i podwyższoną zawartością azotu (16 MnV6). Dokonano oceny rekrystalizacji między przepustami oraz wielkości ziarna po walcowaniu z przyspieszonym chłodzeniem. Otrzymano drobnoziarnistą strukturę fer[...]
Modelowanie struktury stali w funkcji szybkości i temperatury odkształcania
W artykule przedstawiono wpływ obróbki cieplno-plastycznej w zakresie temperatury odkształcania 700÷1200 °C przy szybkościach odkształcania 0,01 s-1 oraz 6,5 s-1 dla stali niskowęglowej z dodatkiem boru na rodzaj i udziały objętościowe produktów przemiany austenitu po OCP. The effect of thermomechanical working in temperature range 700-1200 °C at strain rate 0,01 s-1 and 6,5 s-1 on type and volume fraction of austenite phase transformation products was investigated in low carbon steel with boron addition. Słowa kluczowe: stal niskowęglowa z dodatkiem boru, modelowanie struktury, szybkość odkształcania Key words: low carbon steel with boron addition, structure modelling S. 488 Hutnik - Wiadomości hutnicze Nr 9 1. Wprowadzenie. Na struktury stali konstrukcyjnej po procesie OCP wpływ ma wiele czynników: wielkość ziarna austenitu oraz jego jednorodność pod względem składu chemicznego, parametry procesu odkształcania, których wynikiem jest umocnienie w początkowych stadiach odkształcania, a następnie zachodzące procesy zdrowienia i rekrystalizacji. Przemiany fazowe austenitu podczas chłodzenia po odkształceniu oraz procesy wydzieleniowe z roztworu stałego [1÷4]. W stalach niskowęglowych zawierających bor występuje spowolnienie rekrystalizacji austenitu podczas odkształcania, segregacji boru do granic ziaren austenitu, opóźnienie przemiany γ→α [2, 4÷7]. Otrzymywanie w procesie wytwarzania zaplanowanej struktury z[...]
Ilościowa ocena mikrostruktury prętów żebrowanych ze stali niskowęglowej po procesie QTB
W artykule przedstawiono wykorzystanie metody komputerowej analizy obrazu do oceny ilościowej struktur prętów zbrojeniowych produkowanych metodą QTB (quenching and tempering bars) wykorzystującą chłodzenie natryskiem wodnym z temperatury końca walcowania. Po procesie QTB na przekroju pręta otrzymuje się zróżnicowane składniki struktury takie jak: martenzyt samoodpuszczony, ferryt+bainit, ferryt+perlit, które wpływają na uzyskiwane własności mechaniczne prętów. Przedstawiono metodę oceny udziałów objętościowych składników struktury dla prętów żebrowanych φ 16, 20, 28 mm. Technology of processing of ribbed bars with water accelerated cooling from finish rolling temperature - QTB was presented in the article. After QTB in the cross section of the bar different microstructural constituences were formed: self tempered martensite, ferrite and bainite, ferrite and pearlite which determine mechanical properties. For low carbon steel after QTB from bars φ16, 20, 28 mm method of estimation of volume fraction of the microstructure constituencies was presented in the paper. Słowa kluczowe: stal niskowęglowa, c[...]
Własności mechaniczne niskowęglowej manganowej stali po obróbce cieplnej z zakresu (α+γ)
W artykule przedstawiono wpływ niekonwencjonalnej obróbki cieplnej polegającej na wyżarzaniu poniżej Ac1 w temperaturze
625 °C i hartowaniu wodą z zakresu (a+g) na mikrostrukturę i własności mechaniczne niskowęglowej stali manganowej.
The effect of nonconventional heat treatment which relayed an annealing below Ac1 temperature at 625 °C and water quenching from
(α+γ) region on microstructure and mechanical properties of low carbon, manganese steel was presented.
Słowa kluczowe: stal niskowęglowa manganowa, własności mechaniczne, obróbka cieplna z zakresu (a+g)
Key words: low carbon manganese steel, mechanical properties, heat treatment from (α+γ) region
Tablica 1. Skład chemiczny badanej stali
Table 1. Chemical composition of the investigated steel
Zawartość pierwiastków, % mas.
C MnSi P S Cr NiVAl Ti N
0,057 3,420,40,020,0240,710,510,050,0150,0270,008
Tablica 2. Wyniki rentgenowskiej analizy fazowej badanej stali
Table 2. Results of X-ray phase analysis of the investigated steel
Stosowana obróbka
cieplna
Kąt dyfrakcji
2 theta
Odległość
płaszczyzn
d, nm
Występujące fazy
w osnowie ferrytu
poligonalnego
Udział objętościowy
austenitu
Vv [%]
Wygrzewanie
625 °C/1h+
700 °C/1800s
hartowanie
52,1243 0,20731 Austenit (111) 1,25
52,271 0,20307 Martenzyt (110)
Wygrzewanie
[...]
Analiza topografii powierzchni stali 316L po procesie niskotemperaturowego azotowania jarzeniowego
Azotowanie zwykle stanowi ostatni etap produkcyjny danego detalu. Bardzo rzadko elementy po azotowaniu poddaje się jedynie wykańczającemu polerowaniu [1], przy czym podczas tego etapu produkcyjnego należy zachować ostrożność z powodu możliwości zniszczenia otrzymanych warstw o niewielkich grubościach. W takim stanie rzeczy istotnymi aspektami są stan powierzchni oraz jej topografia, które wpływają na końcowe walory użytkowe, takie jak współczynnik tarcia czy nośność materiału [2]. Azotowane jarzeniowo stale austenityczne mogą być również wykorzystywane jako perspektywiczny biomateriał, a w tym konkretnym zastosowaniu stan rozwinięcia powierzchni ma duże znaczenie, ponieważ decyduje o prawidłowym połączeniu wszczepionego implantu z żywą tkanką [3, 4]. Dodatkowo w przypadku stali austenitycznych na końcowe walory użytkowe azotowanego detalu wpływają nie tylko jego właściwości eksploatacyjne, ale również estetyczne, ponieważ jest ona często stosowana jako materiał ozdobny [5]. Stan oraz topografia powierzchni materiału po procesie azotowania jarzeniowego ma nie tylko aspekt utylitarny, ale również poznawczy, ponieważ umożliwia określenie wpływu energii bombardujących jonów na jakość otrzymanych powierzchni. materiał i metodyka badań Procesowi azotowania jarzeniowego poddano jedną z najczęściej stosowanych stali austenitycznych z grupy stali Cr-Ni-Mo, a mianowicie stal 316L (X2CrNiMo17-12-2 według PN-EN 10088-1:1998) o składzie chemicznym przedstawionym w tabeli 1. Proces niskotemperaturowego (325 i 400°C) i krótkookresowego (2 i 4 h) azotowania przeprowadzono w urządzeniu do obróbek jarzeniowych z chłodzoną anodą typu JON-600, stosując dwa warianty rozmieszczenia próbek w komorze jarzeniowej: -- bezpośrednio na katodzie (katoda), -- probki umieszczone na katodzie przykryto ekranem wspomagającym wykonanym z perforowanej blachy ze stali austenitycznej (katoda + ekran). Po wstępnej aktywacji powierzchni w plazmie wodorowo-argonow[...]
Własności filtracyjne membran trekowych
Rozwój współczesnej gospodarki wiąże się z powstawaniem nowych technologii poprawiających jakość wykonywanych prac. Materiały używane w różnorakich procesach technologicznych są stale ulepszane lub zamieniane na nowe, bardziej skuteczne i nowoczesne. Membrany trekowe (MT) są materiałami stosowanymi w technice filtracji. Do wytwarzania MT używa się akceleratorów jonów ciężkich i wykorzystuje się degradujący wpływ promieniowania jonizującego na polimer. Folia z szeroko stosowanego w przemyśle politereftalanu etylenu (PET) naświetlana jest wiązką przyśpieszonych ciężkich jonów, co powoduje powstanie w materiale folii ich śladów - treków. PET - polimer o wysokiej wytrzymałości, ciągliwości i skrawalności, odporny na działanie niskiej i podwyższonej temperatury, o dużej odporności na pełzanie i ścieranie, odporny na działanie kwasów, zasad, tłuszczów i olejów, środków bielących oraz węglowodorów aromatycznych i alifatycznych. Ma małą chłonność wilgoci, obojętność fizjologiczną, dobrą dielektryczność, doskonałą odporność na zabrudzenia, dużą odporność na promieniowanie wysokoenergetyczne gamma oraz X, możliwość sterylizacji promieniowaniem UV lub tlenkiem etylenu, gęstość 1,45 g/cm3, temperaturę topnienia 255÷264°C. Rysunek 1 przedstawia technologię wytwarzania polimerowych membran trekowych [1, 6]. Część A pokazuje naświetlanie przewijanego pasa folii PET wiązką ciężkich jonów z cyklotronu. Rozpędzone jony najpierw przechodzą przez płytki odchylania pionowego (1) i poziomego (2), po czym rozmyta wiązka ciężkich jonów (3) naświetla pasy folii (4). PET jest nawinięty na rolki, które obracając się przewijają materiał, w wyniku czego jest on naświetlony na całej powierzchni. Cały proces odbywa się w warunkach próżniowych. W części B jest przedstawiony proces obróbki fotochemicznej naświetlonej wcześniej folii. Najpierw jest ona naświetlana UV (5), następnie następuje trawienie treków (6). Kolejnym etapem jest zobojętnienie czynnika tr[...]
TRIP steel topography examined by AFM (Atomic Force Microscopy)
Rapid development of automotive industry and strong competition
in the car market makes that car designers are looking for the new
materials with better properties, especially mechanical ones. One
of the greatest achievements of contemporary metallurgy was
development of modern materials for motorization such as
multiphase structure steel. This particular group includes TRIP
(Transformation Induced Plasticity) type steel. It comes under
a new generation mild-alloy steel group characterized by a very
good combination of strength and plasticity [1]. This combination
of mechanical properties results from the structure of the steel
which can be produced in the process of multiphase heat
treatment. While heat-treating ferrite appears in the structure, as
well as bainite, martensite and large quantities of retained
austenite which while technological forming of the final product
turns into martensite. The structure of the TRIP steel can be
precisely shaped by the proper technological parameter selection
of particular heat treatment phases [2÷5]. In most cases electron
scanning microscopes (SEM) are used to obtain information about
the surface. Application of AFM (Atomic Force Microscope) -
atomic force in a microscope enables broadening of topographical
characteristics of the studied sample`s surface. Atomic force
microscope allows to process the picture of the surface in different
environments without a vacuum of any kind or special sample
preparation. Moreover, it enables quantity evaluation of a chosen
surface feature, including statistical analysis of surface
irregularities [3÷4].
In the paper surface measurement was made by semi-contact
method with the use of oscillatory needle under which the [...]