SLEDOVÁNÍ VLIVU TEPLOTY A DEFORMACE NA STRUKTURU A VLASTNOSTI UHLÍKOVÝCH A MIKROLEGOVANÝCH OCELÍ

Podobné dokumenty
3. VÝSLEDKY ZKOUŠEK A JEJICH DISKUSE

INFLUENCE OF TREATING CONDITIONS ON STRUCTURE OF FORGED PIECES FROM THE STEEL GRADE C35E

VLIV OBSAHU NIKLU NA VLASTNOSTI LKG PO FERITIZAČNÍM ŽÍHÁNÍ EFFECT OF THE CONTENT OF NICKEL ON DI PROPERTIES AFTER FERRITIZATION ANNEALING

VLIV TECHNOLOGIE ŽÁROVÉHO ZINKOVÁNÍ NA VLASTNOSTI ŽÁROVĚ ZINKOVANÝCH OCELÍ

INFLUENCE OF TEMPERING ON THE PROPERTIES OF CAST C-Mn STEEL AFTER NORMALIZING AND AFTER INTERCRITICAL ANNEALING. Josef Bárta, Jiří Pluháček

ASTM A694 F60 - TEPELNÉ ZPRACOVÁNÍ A MECHANICKÉ VLASTNOSTI ASTM A694 F60 HEAT TREATMENT AND MECHANICAL PROPERTIES

Vliv rychlosti ochlazování na vlastnosti mikrolegované oceli

Tváření,tepelné zpracování

VYUŽITÍ MIKROLEGUR PŘI TVÁŘENÍ ZA TEPLA VÁLCOVANÝCH TYČÍ. Zdeněk Vašek a Jiří Kliber b

Petr Kubeš. Vedoucí práce: Prof. Ing. Petr ZUNA, CSc. D. Eng. h.c. Konzultant: Ing. Jakub HORNÍK, Ph.D.

MECHANICKÉ VLASTNOSTI A VELIKOST ZRNA MIKROLEGOVANÝCH LITÝCH OCELÍ MECHANICAL PROPERTIES AND GRAIN SIZE IN MICROALLOYED CAST STEELS

VLIV MIKROLEGUJÍCÍCH PRVKŮ A PARAMETRŮ TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ NA MECHANICKÉ VLASTNOSTI PLECHŮ JAKOSTI P 460N

Metalografie. Praktické příklady z materiálových expertíz. 4. cvičení

SIMULACE ŘÍZENÉHO VÁLCOVÁNÍ VYBRANÝCH KONSTRUKČNÍCH OCELÍ ZA RŮZNÝCH TEPLOTNÍCH PODMÍNEK

Metalografie. Praktické příklady z materiálových expertíz. 4. cvičení

VLIV TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ NA VLASTNOSTI VYSOCEPEVNÉ NÍZKOLEGOVANÉ OCELI. David Aišman

tváření, tepelné zpracování

VLIV TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ NA VLASTNOSTI JEMNOZRNNÝCH SVAŘITELNÝCH OCELÍ PRO TENKOSTĚNNÉ ODLITKY

VÝVOJ MIKROSTRUKTURY VÍCEFÁZOVÉ OCELI S TRIP EFEKTEM SVOČ - FST 2013

Metalurgie vysokopevn ch ocelí

Vliv obsahu uhlíku na rekrystalizační chování korozivzdorné oceli X6CrNiTi 18-10

VLASTNOSTI OCELI CSN (DIN C 45) S VELMI JEMNOU MIKROSTRUKTUROU PROPERTIES OF THE C45 DIN GRADE STEEL (CSN 12050) WITH VERY FINE MICROSTRUCTURE

STUDIUM ÚČINKU MIKROSTRUKTURNÍCH ZMĚN NA MECHANICKÉ VLASTNOSTI ZA STUDENA VÁLCOVANÝCH A ŽÍHANÝCH PÁSŮ Z HSLA OCELI

OPTIMALIZACE REŽIMU TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ PRO ZVÝŠENÍ MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ SLITINY ALSI9Cu2Mg

A B C D. Time 850 C 950 C 1050 C 1150 C 1200 C. teplota [ C]

MOŽNOSTI VYUŽITÍ MIKROLEGOVANÝCH OCELÍ. Tomáš Schellong Kamil Pětroš Václav Foldyna. JINPO PLUS a.s., Křišťanova 2, Ostrava, ČR

VLIV TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ A MIKROLEGOVÁNÍ NA MIKROSTRUKTURU A VLASTNOSTI LITÝCH MANGANOVÝCH OCELÍ

PRVNÍ POZNATKY Z VÁLCOVÁNÍ MIKROLEGOVANÝCH PÁSŮ S MEZÍ KLUZU NAD 460 MPa NA TRATI STECKEL. Radim Pachlopník Pavel Vavroš

POSSIBLE GENERALISATION OF DECREASE IN MECHANICAL PROPERTIES OF CARBON STEEL (ČSN ) ON OTHER STEELS

STATISTICKÉ PARAMETRY OCELÍ POUŽÍVANÝCH NA STAVBU OCELOVÝCH KONSTRUKCÍ

MECHANICKÉ A NĚKTERÉ DALŠÍ CHARAKTERISTIKY PLECHŮ Z OCELI ATMOFIX B (15127, S355W) VE STAVU NORMALIZAČNĚ VÁLCOVANÉM

VÁLCOVÁNÍ PÁSU Z MIKROLEGOVANÉ OCELI NA DVOUSTOLICOVÉ TRATI TYPU STECKEL ZA TEPLA

PLASTICKÉ VLASTNOSTI VYSOKOPEVNOSTNÍCH MATERIÁLŮ DĚLENÝCH NESTANDARDNÍMI TECHNOLOGIEMI

Žíhání druhého druhu. Teorie tepelného zpracování Katedra materiálu Technická univerzita v Liberci Doc. Ing. Karel Daďourek, 2007

VLIV INTERKRITICKÉHO ŽÍHÁNÍ NA MIKROSTRUKTURU A MECHANICKÉ VLASTNOSTI LITÝCH MIKROLEGOVANÝCH OCELÍ

STŘEDNÍ PŘIROZENÉ DEFORMAČNÍ ODPORY PŘI TVÁŘENÍ OCELÍ ZA TEPLA - VLIV CHEMICKÉHO A STRUKTURNÍHO STAVU

LABORATORNÍ SIMULACE VLIVU TERMOMECHANICKÝCH PODMÍNEK TVÁŘENÍ NA MECHNICKÉ VLASTNOSTI KOLEJNICOVÝCH OCELÍ (NA TLAKOVÉM DILATOMETRU DIL 805A/D)

MĚŘENÍ ELASTICITRY OVLIVNĚNÝCH PÁSEM SVAROVÝCH SPOJŮ VYSOKOPEVNOSTNÍCH OCELÍ

TECHNOLOGICAL PROCESS IN ISOTHERMAL HEAT TREATMENT OF STEEL TECHNOLOGICKÝ POSTUP PŘI IZOTERMICKÉM TEPELNÉM ZPRACOVÁNÍ OCELI

, Ostrava, Czech Republic

Metodika hodnocení strukturních změn v ocelích při tepelném zpracování

1. přednáška OCELOVÉ KONSTRUKCE VŠB. Technická univerzita Ostrava Fakulta stavební Podéš 1875, éště. Miloš Rieger

STUDIUM DEFORMAČNÍHO CHOVÁNÍ NÍZKOUHLÍKOVÉ OCELI PŘI FINÁLNÍM DVOUPRŮCHODU NA PÁSOVÉ TRATI STECKEL ZA TEPLA. Libor Černý a, Ivo Schindler b

HODNOCENÍ MIKROSTRUKTURY A VLASTNOSTÍ ODLITKŮ ZE SLITINY AZ91HP EVALUATION OF MICROSTRUCTURE AND PROPERTIES OF SAND CAST AZ91HP MAGNESIUM ALLOY

VLIV TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ NA HOUŽEVNATOST LITÝCH MIKROLEGOVANÝCH NÍZKOUHLÍKOVÝCH OCELÍ

VÁLCOVÁNÍ ZA STUDENA TRIP OCELI PO TERMOMECHANICKÉM ZPRACOVÁNÍ THE COLD ROLLING OF TRIP STEEL AFTER THERMOMECHANICAL TREATMENT

DEGRADACE STRUTURY A MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ SLITINY LVN13 DLOUHODOBÝM ÚČINKEM TEPLOTY

ZKOUŠKY MIKROLEGOVANÝCH OCELÍ DOMEX 700MC

Kinetika austenitizace nízkouhlíkové Mn oceli při interkritickém tepelném zpracování

PHYSICAL SIMULATION OF FORMING OF HIGH-ALLOYED STEELS. Petr Unucka a Aleš Bořuta a Josef Bořuta a

VLIV OBSAHU HLINÍKU NA VLASTNOSTI HOŘČÍKOVÝCH SLITIN PŘI ODLÉVÁNÍ DO BENTONITOVÝCH A FURANOVÝCH FOREM

VLIV MIKROSTRUKTURY NA ODOLNOST DUPLEXNÍ OCELI 22/05 VŮČI SSC. Petr Jonšta a Jaroslav Sojka a Petra Váňová a Marie Sozańska b

ŽÍHÁNÍ 1. ŽÍHÁNÍ OCELÍ

Možnosti Impact testu při posuzování správnosti tepelného zpracování ocelí. Ing. Petr Beneš

VLIV TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ NA MECHANICKÉ VLASTNOSTI A VYSOKOTEPLOTNÍ STABILITU NIKLOVÉ SLITINY IN 792 5A

Hodnocení růstu zrna uhlíkových a nízkolegovaných nástrojových ocelí v závislosti na přítomnosti AlN

MECHANICKÉ VLASTNOSTI A STRUKTURNÍ STABILITA LITÝCH NIKLOVÝCH SLITIN PO DLOUHODOBÉM ÚČINKU TEPLOTY

PRASKÁNÍ VRTÁKŮ PO TEPELNÉM ZPRACOVÁNÍ Antonín Kříž

VLIV TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ A MIKROLEGOVÁNÍ NA MIKROSTRUKTURU A VLASTNOSTI LITÝCH MANGANOVÝCH OCELÍ

Svařitelnost vysokopevné oceli s mezí kluzu 1100 MPa

MODELOVÁNÍ VÁLCOVÁNÍ TEPLÉHO OCELOVÉHO PÁSU KONSTRUKČNÍCH JAKOSTÍ NA LABORATORNÍ VÁLCOVACÍ TRATI TANDEM

VŠB Technical University of Ostrava, Faculty of Mechanical engineering, 17. Listopadu 15, Ostrava Poruba, Czech Republic

MOŽNOSTI TVÁŘENÍ MONOKRYSTALŮ VYSOKOTAVITELNÝCH KOVŮ V OCHRANNÉM OBALU FORMING OF SINGLE CRYSTALS REFRACTORY METALS IN THE PROTECTIVE COVER

Miloš Marek a, Ivo Schindler a

STUDIUM MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ A CHOVÁNÍ V OKOLÍ MAKROVTISKŮ NA SYSTÉMECH S TENKÝMI VRSTVAMI

POPIS PRECIPITAČNÍCH DĚJŮ PŘI SEKUNDÁRNÍM VYTVRZENÍ PM NÁSTROJOVÉ OCELI SE ZVÝŠENÝM OBSAHEM NIOBU. P. Novák, M. Pavlíčková, D. Vojtěch, J.

VLIV DEFORMACE NA ROZPAD AUSTENITU OCELI 0,5 C-1 CR-0,8 MN-0,3 SI INFLUENCE OF DEFORMATION ON AUSTENITE DECOMPOSITION OF STEEL 0.5C-1CR-0.8MN-0.

STRUKTURA A VLASTNOSTI LISOVANÝCH TYČÍ ZE SLITINY CuAl10Ni5Fe4 STRUCTURE AND PROPERTIES OF PRESSED RODS FROM CuAl10Ni5Fe4 ALLOY

TVÁŘENÍ NOVÝCH TYPŮ OCELÍ. Ondřej Žáček Jiří Kliber

ŘÍZENÉ VÁLCOVÁNÍ A OCHLAZOVÁNÍ PÁSŮ Z PERLITICKÝCH OCELÍ. Čestmír Lang a Ladislav Jílek b

a UJP PRAHA a.s., Nad Kamínkou 1345, Praha Zbraslav, b PBS Velká Bíteš a.s. Vlkovská 279, Velká Bíteš,

TVAŘITELNOST A TRHLINY NA KONTINUÁLNĚ LITÝCH BRAMÁCH. Pavel Szturc a Petr Kozelský b Zdeněk Šáňa c

ŽÍHÁNÍ. Tepelné zpracování kovových materiálů

VZTAH MIKROSTRUKTURY A MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ KONSTRUKCNÍ OCELI 15NiCuMoNb5 PRO PLÁŠTE KOTLU A TLAKOVÉ NÁDOBY

DUPLEXNÍ POVLAKOVÁNÍ PM NÁSTROJOVÉ OCELI LEGOVANÉ NIOBEM DUPLEX COATING OF THE NIOBIUM-ALLOYED PM TOOL STEEL

Projekt: 1.5, Registrační číslo: CZ.1.07/1.5.00/ Tepelné zpracování

VLASTNOSTI RYCHLE ZTUHLÝCH PRÁŠKŮ NÁSTROJOVÉ OCELI LEGOVANÉ NIOBEM

Vysoce pevné mikrolegované oceli. High Strength Low Alloy Steels HSLA. Zpracováno s využitím materiálu ASM International

VLIV TEPELNĚ-MECHANICKÉHO ZPRACOVÁNÍ NA VLASTNOSTI DRÁTU Z MIKROLEGOVANÉ OCELI. Stanislav Rusz a Miroslav Greger a Otakar Drápal b Radim Lukáš a

Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích. Institute of Technology And Business In České Budějovice

Kvantifikace strukturních změn v chrom-vanadové ledeburitické oceli v závislosti na teplotě austenitizace

ACOUSTIC EMISSION SIGNAL USED FOR EVALUATION OF FAILURES FROM SCRATCH INDENTATION

Tváření, tepelné zpracování

VLIV DOKOVACÍ TEPLOTY NA STRUKTURU A VLASTNOSTI MIKROLEGOVANÝCH OCELÍ

Ing. Michal Lattner Fakulta výrobních technologií a managementu Věda pro život, život pro vědu CZ.1.07/2.3.00/45.

POVRCHOVÉ VYTVRZENÍ PM NÁSTROJOVÉ OCELI LEGOVANÉ NIOBEM PLAZMOVOU NITRIDACÍ SURFACE HARDENING OF NIOBIUM-CONTAINING PM TOOL STEEL BY PLASMA NITRIDING

CYKLICKÁ MAKROINDENTAČNÍ HODNOCENÍ NAMÁHÁNÍ SYSTÉMŮ TENKÁ VRSTVA SUBSTRÁT A STUDIUM ZMÉN V OVLIVNĚNÝCH OBLASTECH

VÝVOJ NOVÝCH NÁSTROJOVÝCH OCELÍ PRO KOVACÍ ZÁPUSTKY

2. Struktura a vlastnosti oceli, druhy ocelí Rovnovážné a nerovnovážné struktury oceli, mechanické vlastnosti oceli, druhy konstrukčních ocelí.

POCÍTACOVÁ SIMULACE ZRYCHLENÉHO OCHLAZOVÁNÍ PLOCHÝCH TYCÍ PO VÁLCOVÁNÍ PC SIMULATION OF FLAT BARS ACCELERATED COOLING AFTER ROLLING

Obsah jednotlivých prvků v hm.% ocel C Mn Si Al P S TRIP 1 0,23 1,35 1,85 0,025 0,015 0,006

Jominiho zkouška prokalitelnosti

METALOGRAFIE II. Oceli a litiny

VLIV VODÍKU NA MATERIÁLOVÉ A STRUKTURNÍ VLASTNOSTI OCELI CM 5 (ČSN )

, Hradec nad Moravicí POLYKOMPONENTNÍ SLITINY HOŘČÍKU MODIFIKOVANÉ SODÍKEM

NTI/USM Úvod do studia materiálů Ocel a slitiny železa

PŘÍSPĚVEK K POVRCHOVÉ ÚPRAVĚ SKLOVITÝM SMALTOVÝM POVLAKEM CONTRIBUTION TO SURFACE ARRANGEMENT WITH VITREOUS ENAMEL COAT

HODNOCENÍ HLOUBKOVÝCH PROFILŮ MECHANICKÉHO CHOVÁNÍ POLYMERNÍCH MATERIÁLŮ POMOCÍ NANOINDENTACE

SMA 2. přednáška. Nauka o materiálu NÁVRHY NA OPAKOVÁNÍ

Strukturní charakteristiky hořčíkové slitiny AZ91. Structure of Magnesium Alloy AZ91.

Transkript:

SLEDOVÁNÍ VLIVU TEPLOTY A DEFORMACE NA STRUKTURU A VLASTNOSTI UHLÍKOVÝCH A MIKROLEGOVANÝCH OCELÍ STUDY OF INFLUENCE OF TEMPERATURE AND DEFORMATION ON STRUCTURE AND PROPERTIES OF CARBON AND MICROALLOYED STEELS Jakub Horník, Petr Zuna, Vít Janík, Karel Dytrt, František Hnilica ČVUT v Praze, FS, Ústav materiálového inženýrství, Karlovo nám. 13, 121 35 Praha 2, ČR Abstrakt V příspěvku je hodnocen vliv teploty a deformace na strukturu a vlastnosti dvou taveb ocelí vyrobených kontilitím. Vzorky z uhlíkové oceli a oceli mikrolegované niobem byly po austenitizaci 1200 C/1,5h plasticky deformovány v laboratorních podmínkách.. Deformace probíhala při teplotách 1200 C a 800 C. Byla provedena metalografická analýza vzorků a změřeny tvrdosti a mikrotvrdosti jednotlivých stavů. V závěru je provedeno vzájemné srovnání sledovaných parametrů, dále porovnání zjištěných výsledků s hodnotami dosahovanými v provozních podmínkách a je doporučen režim optimálního zpracování. The collective influence of temperature and deformation on structure and properties on two melts of steel is evaluated in this contribution. The carbon steel and steel with Nb microalloying were monitored. Samples after austenitization at 1200 C/1,5h were deformed in laboratory conditions. Plastics deformation was applied at temperatures 1200 C and 800 C. The metallographic estimation together with hardness and micro hardness measurement was made on all monitored states. The evaluation of monitored parameters and their matching with parameters reached after fabrication is made. Finally the optimal processing conditions are recommended. 1. ÚVOD V příspěvku je hodnocen vliv teploty a velikosti deformace na strukturu a vlastnosti uhlíkové a mikrolegované oceli. V návaznosti na výsledky předchozích prací [1], [2] je sledován vliv mikrolegury niobu na vybrané strukturní a mechanické charakteristiky v průběhu zpracování od kontislitku po válcovaný polotovar u dvou taveb ocelí podobného chemického složení lišících se obsahem mikrolegury. 2. MATERIÁL A POUŽITÉ METODY ZKOUŠEK Sledovaným materiálem jsou dvě tavby oceli typu S355J2G3 (ČSN 41 1523) vyrobené v ISPAT Nová Huť a.s. kontilitím rychlostí 2,1 m.min -1 jejichž chemické složení je uvedeno v tabulce 1. Tabulka 1. Chemické složení vzorků (hm. %) Vzorek č. tavby C [%] Mn [%] Si [%] Nb [%] Al celk [%] Al kov [%] A 50921 0.180 1.380 0.199 0.010 0.020 0.017 B 58531 0.160 1.310 0.214 0.030 0.025 0.021 Table 1. Chemical composition of samples (weight per cent) 1

Pro výrobu zkušebních vzorků byly odebrány z přířezů kontislitků hranoly o průřezu 20 x 20 mm v poloviční vzdálenosti mezi osou a povrchem. Pro sledovaní vlivu rychlosti ochlazování byly připraveny vzorky 15 x 15 x 10 mm, pro sledování vlivu deformace pak válečky o průměru 8 mm a výšce 15 mm. Hodnocen byl vliv rychlosti ochlazování na strukturu. Po žíhání na teplotách 1100 a 1200 C po dobu 1,5 h byly vzorky ochlazeny jednak pomalu v peci (1,4. 10-2 C.s -1 ) a rychleji v zásypu, kdy rychlost chladnutí byla 0,7 C.s -1. Další série vzorků (válečky ø8 x 15 mm) byla po žíhání 1200 C / 1,5 h podrobena plastické deformaci pěchováním na padacím bucharu s deformační rychlostí 5,5. 10 2 s -1. Velikost celkové deformace vzorku byla vymezena dorazem a činila 40 % nebo 60 % původní výšky. Sledován byl rovněž vliv teploty deformace na strukturu a vlastnosti. Deformace 40 % původní výšky probíhala při teplotách 1200 nebo 800 C (po austenitizaci 1200 C / 80 min následovalo ochlazení vzorku na vzduchu na teplotu deformace s následnou vyrovnávací výdrží v peci 5 min). Ochlazení po deformaci probíhalo buď v zásypu korundu nebo ve vodě. Deformace 60 % byla realizována bezprostředně po austenitizaci 1200 C / 1,5h s následným ochlazením opět v zásypu nebo vodě. Struktura a vlastnosti finálních válcovaných polotovarů byly hodnoceny na vzorcích odebraných z kruhové tyče ø 65 mm (O65) a ploché tyče 80 x 20 mm (P80). Metalografické výbrusy byly připraveny ve směru rovnoběžném a kolmém ke směru válcování tak, aby bylo možné sledovat celou oblast mezi povrchem a středem vývalku. Pro hodnocení mikrostruktury bylo využito světelné a elektronové mikroskopie. Z mechanických vlastností byla určována mikrotvrdost a tvrdost metodou dle Vickerse. 3. VÝSLEDKY ZKOUŠEK A JEJICH DISKUSE 3.1 Teplota austenitizace a rychlost ochlazování Vliv teploty žíhání na strukturu sledovaných vzorků po ochlazení v zásypu dokumentuje obrázek 1. Struktura vzorků je tvořena zčásti proeutektoidním feritem, zčásti oblastmi feritu jehlicovité morfologie obklopenými ostrůvky lamelárního perlitu. [3] Detail jehlic feritu s oblastmi perlitu pro obě varianty oceli zachycuje obr. 2. U oceli A (bez mikrolegury) lze místy pozorovat i ferit 1100 C ocel A 1100 C ocel B 1200 C ocel A 1200 C ocel B Obr. 1. Struktura vzorků po ochlazení v zásypu Fig. 1. Structure after cooling in batch (0,7 C.s -1 ) s náznaky Widmannstättenovy morfologie. S vyšší teplotou austenitizace roste velikost primárního austenitického zrna [1] a roste podíl oblastí s jehlicovitým feritem, který je u této oceli hrubší (obr. 2.). Ocel B (mikrolegovaná) má menší velikost primárního zrna a menší podíl feritu v acikulární podobě. Jehlice feritu této oceli jsou jemnější než u oceli A. Tvrdost HV10 oceli A je 150 a oceli B je 170. Pomalé ochlazování v peci vede k polyedrické feritickoperlitické struktuře doprovázené oblastmi jehlicovitého feritu, jež 2

ocel A ocel B Obr.2. Feriticko-perlitická struktura (SEM) Fig.2. Ferite-pearlite structure (SEM) jsou četnější u oceli A. Sekundární zrno mikrolegované oceli B je jemnější. Tvrdost HV10 oceli A je 130, oceli B 135 [1]. Výrazný vliv na tvrdost vlivem teploty nebyl pozorován, vyšší tvrdost mikrolegované oceli je spojena s jemnější strukturou [2]. Nárůst hodnot tvrdostí vzorků ochlazených v zásypu je způsoben větším podílem feritu jehlicovité morfologie ve struktuře u obou typů ocelí. 3.2. Velikost deformace Struktura pěchovaných vzorků byla hodnocena v osových řezech ve středové oblasti cca 3 x 3 mm s homogenní deformací 40 a 60 %. Vzorky deformované při teplotě 1200 C mají strukturu tvořenou jednak feritem v polyedrické podobě jednak feritem s jehlicovitou morfologii. Zbytek struktury je zastoupen lamelárním perlitem (obr. 3). Podíl jehlicového feritu je při 40 % deformaci vyšší u oceli A (0,8 a u oceli B ocel A 1200 C, deformace 40 % ocel B ocel A 1200 C, deformace 60 % ocel B Obr. 3. Feriticko-perlitická struktura, deformovaný stav Fig. 3. Ferite-pearlite structure after deformation pak 0,5). Při vyšším stupni deformace podíl jehlicovitého feritu klesá (u oceli A na 0,48 a u oceli B na 0,3). Současně dochází k většímu zjemnění primárního zrna v porovnání s deformací o velikosti 40% u obou sledovaných variant ocelí. Velikostí austenitického zrna je uvedena v tabulce 2. Strukturám zobrazeným na obr. 3 odpovídají tvrdosti uvedené v tabulce 3. Přestože vyšší stupeň deformace vede Tabulka 2. Velikost austenitického zrna po deformaci o velikosti 40 a 60 % při 1200 C Tabulka 3. Tvrdost sekundární struktury po deformaci 40 a 60 % při 1200 C Velikost austenitického zrna [µm] HV 30 Ocel 40% deformace 60% deformace Ocel 40% deformace 60% deformace A 60 45 A 137 136 B 49 32 B 167 174 Table 2. Austenite grain size after deformation (40 and 60%), temperature 1200 C Table 3. Vickers hardness after deformation (40 and 60%), temperature 1200 C 3

k jemnějšímu sekundárnímu zrnu, vliv stupně deformace se na tvrdosti finálních struktur výrazněji neprojevil. Ocel B vykazuje vyšší hodnoty tvrdosti, které spojujeme především s výrazně menší velikostí sekundárního zrna. V závislosti na velikosti deformace nebyly pozorovány výraznější rozdíly ani na hodnotách mikrotvrdostí obou sledovaných ocelí. 3.3. Deformační teplota Struktura vzorků pěchovaných při teplotě 800 C je dokumentována na obr. 4. Na rozdíl od vyšší teploty deformace (1200 C) je zde vyšší podíl feritu polyedrického charakteru, ferit jehlicovité morfologie se vyskytuje jen ojediněle, a to častěji u oceli A. Sekundární struktura je v porovnání se stavem pěchovaným za vyšší teploty výrazně jemnější. Při stejných podmínkách deformace je i v tomto ocel A Obr. 4. Struktura po deformaci 40 % při teplotě 800 C Fig. 4. Ferite-pearlite structure after 40 % deformation at temperature 800 C Tabulka 4. Tvrdost sekundárního zrna po deformaci o velikosti 40% při 800 C HV 30 Ocel 40% deformace A 147 B 161 Table 4. Vickers hardness after deformation 40% at temperature případě feriticko-perlitické ocel B zrno oceli B jemnější než u oceli A. Hodnoty tvrdostí HV 30 naměřených po deformaci při teplotě 800 C jsou zaneseny v tabulce 4. Ocel B má opět vyšší hodnotu tvrdosti, rozdíl se však v porovnání se stavem deformovaným při vyšší teplotě snížil. Mírné snížení hodnoty tvrdosti u oceli B lze spojit se výrazným úbytkem podílu jehlicovitého feritu ve struktuře. Bodovou metodou byl stanoven podíl perlitu u vzorků deformovaných při 800 C, pro ocel A 0,26 a pro ocel B 0,18. Ve vzorcích ochlazených po deformaci při 800 C do vody nebyla ve shodě s diagramem IRA pozorována přítomnost feritu vyloučeného během prodlevy před deformací. Aby deformace probíhala ve dvoufázové oblasti, kdy ve struktuře očekáváme i přítomnost deformačně zpevněného feritu po tváření v oblasti austenit - ferit, je třeba deformační teplotu snížit [3]. 3.3 Válcovaný stav Struktura stavu válcovaného má feriticko-perlitický charakter s výraznou řádkovitostí perlitu v obou typech ocelí (obr. 5) [5]. Pozorovaná řádkovitost je výraznější u oceli bez O65, ocel A O65, ocel B P80, ocel A P80, ocel B Obr. 5. Struktura válcovaného stavu (rovnoběžně se směrem válcování) Fig. 5. Structure of rolled state (parallel with rolling direction) 4

mikrolegury. Ojedinělý výskyt jehlicovitých feritických útvarů v mikrostruktuře je častější u oceli A (bez mikrolegury). Sekundární zrno mikrolegevané oceli B je i v tomto případě u obou typů vývalků jemnější než zrno oceli A, která má i vyšší podíl perlitu ve struktuře. O65, ocel A O65, ocel B P80, ocel A P80, ocel B d m [µm] 28 24 20 17 % perlitu 24 22 25 18 Výstupní teplota po válcování byla pro O65 980 C a pro P80 960 C, ochlazování probíhalo na vzduchu. HVm 10 ferit perlit 300 250 200 150 164 249 254 171 229 156 163 239 HV30 ocel A ocel B 200 158 170 149 142 150 100 100 50 50 0 O65, ocel A O65, ocel B P80, ocel A P80, ocel B 0 O65 P80 Obr. 6. Fig. 6. Mikrotvrdost válcovaný stav Microhardness rolled state Obr. 7. Fig. 7. Tvrdost válcovaný stav Hardness rolled state Hodnoty mikrotvrdostí změřené u obou typů vývalků jsou patrné z obrázku 6. Mikrotvrdosti vývalků se liší nevýrazně, mírně vyšší hodnoty byly naměřeny u mikrolegovaných ocelí B. Pro oba typy vývalků byly stanoveny také hodnoty tvrdostí (obr. 7). Výraznější závislost tvrdosti na směru válcování u vývalků nebyla prokázána; rozdíly v hodnotách tvrdostí jsou naopak opět patrné v závislosti na složení oceli, ocel B dosahuje především v případě vývalku P80 vyšších tvrdostí. HV 30 Ocel A Ocel B 200 150 198 197 187 168 165 165 168 167 171 169 183 161 165 170 149 148 149 152 195 158 168 160 163 152 150 153 100 50 0 střed 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 pov rch Relativní vzdálenost od středu Obr. 8. Průběh tvrdosti po průřezu vývalku P80 Fig. 8. Hardness values in crosscut of rolled shape P80 5

Průběh tvrdosti v příčném řezu vzorkem P80 (obr. 8.) ukazuje, že nejvyšší hodnoty jsou v oblasti mezi středem a povrchem vývalku. Hodnoty tvrdostí stavu provozně válcovaného a laboratorně pěchovaného se výrazněji neliší a jsou ve shodě s hodnotami mechanických vlastností vývalků změřených v ISPAT Nová Huť a.s. doplněných hodnotami tvrdostí (Tabulka 5). Tabulka 5. Mechanické vlastnosti vývalků Mechanical properties: Stress Hardness Impact toughness Semiproduct O65 P80 Steel R e [MPa] R m [MPa] HV30 KV -20 C [J] KV 0 C [J] A 348 534 142 107 130 B 381 524 149 136 218 A 323 540 158 65 91 B 397 543 170 127 166 Table 5. Mechanical properties of semiproducts Mikrolegovaná ocel má u obou typů polotovaru vyšší mez kluzu a výrazně vyšší nárazové práce zjištěné při zkouškách vrubové houževnatosti. Vyšší hodnoty souvisí jednak s jemnějším strukturou mikrolegované oceli jednak s méně výraznou řádkovitostí perlitu. 4. ZÁVĚRY 1. Struktura všech hodnocených stavů je feriticko-perlitická s různým podílem feritu polyedrické a jehlicovité morfologie. Tvorba jehlicovitého feritu souvisí s velikostí primárního austenitického zrna a s rychlostí ochlazování. Hrubší primární zrno a vyšší rychlost ochlazování mají za následek větší podíl feritu jehlicovité morfologie. Ocel A (bez mikrolegury) za stejných podmínek obsahuje vždy větší počet těchto útvarů než ocel B (mikrolegovaná). 2. Vyšší stupeň deformace zjemní primární austenitické zrno a následně také zrno sekundární, toto zjemnění se na výsledné tvrdosti výrazněji neprojeví. Lze předpokládat příznivý vliv větší deformace na finální houževnatost. 6

3. Teplota deformace 800 C vede ke zjemnění sekundární struktury oproti vzorkům deformovaným při teplotě 1200 C. 4. Ocel mikrolegovaná vykazuje ve všech stavech mírně vyšší hodnoty tvrdostí i mikrotvrdostí. Vliv mikrolegury se projeví především zjemněním finálního zrna, precipitační zpevnění je nevýrazné. 5. Mikrolegování má pozitivní vliv na hodnoty meze kluzu v obou sledovaných vývalcích, důležitou úlohu přitom hraje velikost sekundárního zrna. Podobný vliv finální struktury je pozorován i na hodnotách vrubové houževnatosti. LITERATURA [1] HORNÍK, Jakub, aj. Studium vlivu následných ohřevů uhlíkových a mikrolegovaných ocelí vyrobených kontilitím na strukturu a vlastnosti kontislitků. In: Metal 2003: 12. mezinárodní konference metalurgie a materiálů 2003 20.-22. 5. 2003. Hradec nad Moravicí, Červený zámek, Česká republika [CD-ROM]. Ostrava: Tanger: květen, 2003, p.174. ISBN 80-85988-82-8. [2] ZUNA, P. aj. Modification of structure and properties of semioproducts fabricated from continuous casting billets by condition of their processing. Acta Metallurgica Slovaca, 2004, vol. 10, No. 1, p. 305-309. ISSN-1335-1532. [4] Thomas, M. H., Michal, G. M. The Influence of Niobium and Nb(C,N) Precipitation on the Formation of Proeutectoid Ferrite in Low Alloy Steels. Solid to Solid Phase Transformations; Pittsburgh; Pa ; 10-14 Aug. 1981. p. 469-473. [3] ŽÍDEK, M. Metalurgická tvařitelnost ocelí za tepla a za studena. Praha: ALEKO, 1995. 244 s. [5] Chawla, K.K. at all: Detailed Microstructural Characterization of Two Controlled-Rolled Nb-V Microalloyed Steels. In: Welding, Failure Analysis, and Metallography. The American Society for Metals, Ohio. 1987. pp. 205-223. 7