Określenie parametrów dwustopniowej obróbki cieplnej zapewniających uzyskanie w strukturze końcowej niskowęglowej stali maksymalnej ilości austenitu szczątkowego decydującego o efekcie TriP
W pracy określono optymalne parametry procesu obróbki cieplnej walcówki otrzymanej z niskowęglowej stali o zawartości węgla 0,29 %, umożliwiające otrzymanie w strukturze końcowej 26 % austenitu szczątkowego zapewniającego efekt tRiP. celem takiej obróbki było otrzymanie wielofazowej struktury ze znaczną ilością austenitu szczątkowego wykazującego dobrą stabilność mechaniczną. The determination of optimal parameters the heat treatment process of low carbon steel, with 0.293 % carbon contents, made possible the obtaining in the final structure of steel the 17 % of retained austenite has been shown in the work. The aim such heat treatment process was obtaining the multiphase structure with considerable quantity of retained austenite with high mechanical stability. słowa kluczowe: ciągni[...]
Wpływ wielkości gniotu pojedynczego na ilość austenitu szczątkowego w procesie ciągnienia drutów ze stali z efektem TRIP
W pracy przedstawiono badania dotyczące wpływu wielkości gniotu pojedynczego na ilość austenitu szczątkowego w strukturze ciągnionych
drutów, wykonanych ze stali z efektem TRIP. W związku z występowaniem w procesie ciągnienia dużej nierównomierności
odkształcenia na przekroju odkształcanego materiału, badania przeprowadzono dla powierzchni i osi drutów.
The investigations concerned with the influence the value of single reductions on change the amount of retained austenite in structure
drawn wires with TRIP effect was shown in the work. Research has been done for wire axis and wire surface because in wire drawing
process we can observe the high strain non-uniformity on the cross section of deformed material.
Słowa kluczowe: efekt TRIP, proces ciągnienia, gnioty pojedyncze
Key words: TRIP effect, drawing process, single reductions
1. Wprowadzenie. Proces ciągnienia jest procesem
złożonym w którym dobór optymalnych parametrów,
tj. prędkość ciągnienia, wielkość gniotów pojedynczych
i gniotu całkowitego istotnie wpływa na
własności drutów końcowych [1,2]. W praktyce duże
gnioty stosuje się celem otrzymania drutów o wysokich
własnościach mechanicznych. Określenie i dobór
gniotów pojedynczych jest zagadnieniem złożonym
zależnym od wielu czynników, przede wszystkim
od własności i s[...]
Wpływ zmiany stanu naprężenia na przyspieszenie przemiany austenitu szczątkowego w martenzyt w średniowęglowych stalach typu TRIP
W pracy przedstawiono badania dotyczące wpływu zmiany stanu naprężenia na intensywność przemiany austenitu szczątkowego w martenzyt. Badania prowadzono dla stali średniowęglowej z efektem TRIP odkształconej w procesie spęczania i ciągnienia na zimno.
The influence modification of stress state on intensification the change of retained austenite into martensite has been shown in the
work. The research was conducted for medium-carbon steel for upsetting and cold drawing processes.
Słowa kluczowe: proces spęczania, proces ciągnienia, stal z efektem TRIP
Key words: upsetting process, drawing process, steel with TRIP effect
2011 r. HUTNIK-WIADOMOŚCI HUTNICZE S. 793
Wprowadzenie. Przemiana austenitu szczątkowego
w martenzyt zachodzi nie tylko pod wpływem odkształcenia, ale w przedziale temperatur Ms
s a Ms,
także pod wpływem występujących w materiale naprężeń
[1]. Schemat przemiany martenzytycznej indukowanej
naprężeniem, odkształceniem i temperaturą przedstawiono na rys.1. Przemianę austenitu szczątkowego
w martenzyt określają trzy charakterystyczne temperatury: Ms, Ms
s i Md. Poniże[...]
Intensification of the transformation of retained austenite to martensite under the influence of change in the stress state in wires of TRIP-type steel
Both the magnitudes and dynamics of the stress state occurring in drawing processes may cause a considerable acceleration of the trans-
formation of retained austenite to martensite in wires of TRIP-type steel. The paper presents an investigation to determine the amount of
transformed retained austenite in the structure of wires made of TRIP-type steel resulting from the change in the stress state upon loading
the material with cyclical and variable-sign stress under rotary bending conditions. The value of the stress acting on the material was smaller
than the value of the proof stress R0.2. The carried out investigations made possible to determine whether and to what extent the loading of
wire with cyclical external stresses of magnitudes lower than the R0.2 value might influence the amount of transformed retained austenite and,
consequently, the mechanical properties of utility products.
Występujące w procesach ciągnienia wartości, jak i dynamika stanu naprężenia może powodować znaczne przyspieszenie przemiany austenitu
szczątkowego w martenzyt w drutach ze stali typu TRIP. W pracy przedstawiono badania dotyczące określenia ilości przeminionego
austenitu szczątkowego w strukturze drutów ze stali typu TRIP, w efekcie zmiany stanu naprężenia, po obciążeniu materiału, cyklicznym,
zmiennym co do znaku naprężeniem w warunkach zginania obrotowego. Wartość naprężeń oddziaływujących na materiał była mniejsza od
wartości umownej granicy plastyczności R0,2. Przeprowadzone badania pozwoliły na stwierdzenie, czy i w jakim stopniu obciążenie drutów
cyklicznymi naprężeniami zewnętrznymi o wartościach mniejszych od R0,2 może wpływać na ilość przemienionego austenitu szczątkowego,
tym samym na własności mechaniczne wyrobów użytkowych.
Key words: TRIP steel, wire drawing, retained austenite
Słowa kluczowe: stal TRIP, proces ciągnienia, austenit szczątkowy.Introduction. Studies rep[...]
The comparison analysis of mechanical properties and fatigue strength for wires made from TRIP steel and from high carbon steel
The TRIP steels are multiphase steels from the group AHSS (Advanced High Strength Steel) which contain in the structure bainite, ferrite
and the most important component - retained austenite. The retained austenite is responsible for very high mechanical properties drawn wires,
which can be obtain as the result of phase change retained austenite into martensite. On the base of research shown in the literature can be
state that the increase of retained austenite in structure of steel through, for example, the increase of carbon content, can allow to obtaining
the final wires with high mechanical properties. Such wires can be alternative for wires made from high carbon steel. In the work the values
of mechanical properties and fatigue strength for wires from TRIP steel (0.29% C), and for wires from GD 75A steel has been comprised.
Stale TRIP stanowią przykład stali wielofazowych zaliczanych do grupy stali AHSS (Advanced High Strength Steel), które w swej strukturze
zawierają bainit, ferryt oraz najbardziej istotny składnik - austenit szczątkowy. Austenit szczątkowy jest odpowiedzialny za wysokie własności
mechaniczne ciągnionych drutów, które uzyskuje się w rezultacie przemiany austenitu szczątkowego w martenzyt. Na podstawie analizy
literatury, można stwierdzić, że wzrost zawartości austenitu szczątkowego w strukturze drutów poprzez podwyższenie zawartości węgla,
może pozwolić na otrzymanie z nich drutów charakteryzujących się wysokim własnościami mechanicznymi. Tego typu druty mogą stanowić
alternatywę dla drutów wykonanych ze stali wysokowęglowych. W pracy przedstawiono analizę porównawczą własności mechanicznych i wytrzymałości zmęczeniowej drutów ze stali TRIP (0,29% C) z własnościami drutów ze stali wysokowęglowej w gatunku GD 75A.
Key words: TRIP steel, wires, drawing process, high-carbon steel wires
Słowa kluczowe: stal TRIP, druty, proces ciągnienia, druty ze stali wysokowęglowej.1. Introduction. AHSS steel (Advanced High
Strength Stee[...]
Instytut Przeróbki Plastycznej i Inżynierii Bezpieczeństwa - historia i dzień dzisiejszy
Powstanie specjalności Przeróbka Plastyczna Me- tali datuje się na rok 1950, kiedy to na Wydziale Me- talurgicznym Wyższej Szkoły Inżynierskiej powstał Zakład Walcownictwa. Od 1955 roku Zakładem tym kierował doc. Marian Schnaider, a po nim kolejno: od 1961 do 1973 roku prof. Mikołaj Kowalewski, mgr inż. Zbigniew Błażejowski (1973÷1976), doc. dr. inż. A. Chojkowski (1976÷1977), doc. [...]
Analiza teoretyczna rozkładu temperatury dla drutów ciągnionych konwencjonalnie i w ciągadłach hydrodynamicznych
Wzrost temperatury materiału w procesie ciągnienia drutów następuje wskutek odkształcenia plastycznego oraz tarcia występującego na powierzchni styku materiału z roboczą częścią stożka ciągadła. Wzrost temperatury wpływa na obniżenie własności mechanicznych drutów ze stali wysokowęglowych [1,2]. W pracy przedstawiono porównanie rozkładu temperatury drutu na przekroju poprzecznym i powierzchni, [...]
Określenie parametrów dwustopniowej obróbki cieplnej walcówki ze średniowęglowej stali z efektem TR IP
W pracy określono optymalne parametry procesu dwustopniowej obróbki cieplnej niskostopowej średniowęglowej stali, zapewniające uzyskanie w strukturze maksymalnej ilości austenitu szczątkowego, bezpośrednio odpowiedzialnego za wysokie własności plastyczne. Badaniom poddano walcówkę, która będzie stanowić materiał wyjściowy do produkcji wyrobów ciągnionych. The optimal parameters of two-stage heat treatment processes for medium-carbon steel wire rods guaranteed the maximal values of retained austenite has been determined in the work. The steel wire rod which will be use as initial material for manufacturing the drawn products which can be the alternative for wires made from high carbon steel has been investigated. Słowa kluczowe: ciągnienie, struktura TRIP, austenit szczątkowy Key words: drawing, wires, TRIP structure, retained austenite.1. Wprowadzenie. Stale TRIP są zaliczane do grupy nowoczesnych stali o bardzo dużej wytrzymałości na rozciąganie i wysokich własnościach plastycznych. Te korzystne własności powodują lepszy stosunek plastyczności do wytrzymałości niż w przypadku większości stosowanych obecnie stali, a związane są z efektem TRIP, czyli uplastycznieniem materiału wywołanym przemianami fazowymi [1]. Zawarte w literaturze opracowania dotyczą prawie wyłącznie badań nad procesami walcowania i obróbki cieplnej blach karoseryjnych, co nie pozwala na odniesienie wyników tych badań do analizy procesów ciągnienia, ponieważ w procesie ciągnienia zarówno wielkości odkształcenia całkowitego, jak i prędkości odkształcenia są wielokrotnie wyższe, co znacząco wpływa na efekt TRIP [2, 3]. Zaistniała zatem konieczność przeprowadzenia kompleksowych badań procesu ci[...]
Analiza numeryczna procesu ciągnienia drutów ze stali TRIP o zawartości 0,29%C w ciągadłach kształtowych
W klasycznym procesie ciągnienia obserwuje się dużą niejednorodność odkształcenia, spowodowaną stożkowym kształtem części zgniatają-
cej ciągadła, oraz tarciem występującym pomiędzy narzędziem i materiałem. Jednym ze sposobów wpływania na niejednorodność odkształ-
cenia jest przeprowadzenie procesu ciągnienia drutów w ciągadłach kształtowych. W pracy przedstawiono analizę numeryczną procesu cią-
gnienia drutów ze stali TRIP w ciągadłach klasycznych, łukowych i wklęsłych z użyciem programu Drawing 2D, co pozwoliło na określenie
zmiany intensywności odkształcenia, odkształcenia postaciowego i średniej temperatury drutu po wyjściu z ciągadła. Zmiana tych parame-
trów może wpływać na przemianę austenitu szczątkowego w martenzyt, co jest istotne podczas ciągnienia drutów ze stali o strukturze TRIP.
In classical drawing processes we observe high inhomogeneity of deformation caused by conical shape of deformation zone of the die and by friction
between tool and material. The conducting the drawing process with use of shape dies is one way to influence on deformation inhomogeneity. The numerical analysis with use of computer program Drawing 2D based on finite element method, of drawing process for TRIP steel wires with use of classical, concave and convex die has been shown in the work. The change of strain intensity, redundant strain and mean temperatures of wire in the exit from deformation zone for each drawing process variants were determined. The change of those parameters can influence on transformation retained austenite into mar[...]
Theoretical and experimental analysis of the evolution of the pearlitic structure of wires drawn with a change in deformation direction DOI:10.15199/24.2018.12.7
Introduction. The investigations presented in references
[1, 2] show that the increase in the degree of cementite la
mella orientation in parallel to the wire axis enhances the
mechanical properties and fatigue strength of the wire. It is
therefore of utmost importance to understand the relation
ships and mechanisms influencing the proper orientation of
cementite lamellas in the pearlite colony being deformed.
Literature data and the author’s own investigations [2-5]
show that, in spite of the random orientation of cementite
lamellas in pearlite colonies after patenting and no favour
ing of any direction of their positioning with respect to the
wire axis, it is possible to significantly contribute to achiev
ing a degree of their orientation more parallel to the wire
axis by choosing the drawing process parameters. The ex
perimental determination of the variation in the angles of
inclination of cementite lamellas in a given pearlite colony
in the drawing process is practically infeasible; therefore,
the only way of solving this problem was to create the ap
propriate FEM-based program.
Theoretical analysis of microstructure evolution
in the pearlitic steel wire drawing process. Within the
framework of study [6], a FEM-based program has been
developed, which enables the analysis of the mode of defor
mation of individual pearlite colonies and the orientation of
cementite lamellas occurring in those colonies in the highcarbon
steel wire multi-stage drawing process.
Solving of the formulated problem proceeded in two
stage. In the first stage, the modified Drawing 2D [7] pro
gram was used at the macro level.
Based on this program, the fields of strains, σij , and the
flow velocities: vx, -along the wire radius, and vy - in the
drawing directions, were determined for the entire crosssection
of the material being deformed in a particular draw.
[...]