Badania mikrostrukturalne i fraktograficzne warstw napawanych na wykrojach matryc kuźniczych. Microstructural and fractographic investigations of padded layers in cavities of hot forging dies.
Journal Title: Obróbka Plastyczna Metali - Year 2016, Vol 27, Issue 1
Abstract
W pracy zaprezentowano wyniki badań mikrostrukturalnych i fraktograficznych trzech rodzajów warstw napawanych drutami F-818, F-812 i UTOP38 na podłożu ze stali 42CrMo4 (40HM). Przedstawiono zdjęcia oraz charakterystyki mikrostruktur i przełomów. Badania mikrostrukturalne ujawniły zróżnicowany skład fazowy otrzymanych warstw. Warstwy napawane drutem UTOP38 miały strukturę dwufazową, składającą się z osnowy martenzytyczno-bainitycznej i wydzieleń ferrytu na granicy byłych ziarn austenitu, przy czym udział powierzchniowy ferrytu przy powierzchni wynosił ok. 5%, wzrastał do ok. 20% w połowie grubości warstwy i spadał do zera w pobliżu granicy warstwy z osnową. Warstwy F-812 również miały budowę martenzytyczno-bainityczną z wydzieleniami ferrytu. Tym razem maksymalny udział powierzchniowy ferrytu (ok. 12%) występował przy powierzchni i spadał do zera przy granicy warstwy z osnową. Warstwy F-818 miały jednorodną budowę artenzytyczną. Podczas badań faktograficznych prowadzonych w obrębie napoiny i materiału podłoża stwierdzono występowanie przełomów ciągliwych i quasi-łupliwych (warstwy UTOP38 i F-812) oraz transkrystalicznych (F818). We wszystkich przypadkach stwierdzono dobrą spójność materiału napoin i podłoża. Przeprowadzone badania mikrostrukturalne i fraktograficzne pozwoliły na sformułowanie wytycznych odnośnie do zastosowania drutów F-818, F-812 i UTOP38 do napawania wykrojów matryc kuźniczych lub ich fragmentów. Warstwy o wyższej plastyczności (UTOP38 i F812) są przydatne, jeżeli dominującym mechanizmem zużycia matryc jest zmęczenie cieplno-mechaniczne. Warstwy F-818 należy stosować, gdy powierzchnie wykrojów są narażone głównie na zużycie ścierne. The paper presents results of microstructural and fractographic research of three types of padded layers deposited by wires F-818, F-812 and UTOP38 on the base of steel 42CrMo4 (40HM). Microstructural studies revealed a varied phase composition of these layers. The layers done by wire UTOP38 characterized as two phase microstructure consisting of martensitic-bainitic ferrite and the precipitates at the boundaries of the prior austenite grains. The ferrite amount nearby the surface was approx. 5%, and increased to approx. 20% at mid-thickness layer, and fell to zero near the boundary of the steel base. Padded layers of F-812 had also martensitic-bainitic microstructure with ferrite precipitates. In this case the maximum amount of ferrite (approx. 12%) occurred at the surface and fell to zero at the boundary of steel base matrix. In padded layers of F-818 homogeneous martensitic microstructure was observed. During the fractographic study carried out within the padded layer and steel base of ductile and quasi-cleavage (UTOP38 layer and F-812) and intergranular (F818) were found. In all cases a good cohesion in the padded layer–steel base boundaries were recognized. The microstructural and fractographic studies allowed to formulate guidelines for the use of wires of F-818, F-812 and UTOP38 for padding the cavities of hot forging dies or their fragments. Padded layers of higher strength (wires of UTOP38 and F812) are useful if the dominant mechanism is the thermo-mechanical fatigue wear. The padded layer of F-818 should be used when the cavities of forging dies are primarily subject to wear.
Authors and Affiliations
jan Turek, Stanisław Pytel
Keywords
Related Articles
- EP ID EP493460
- DOI -
- Views 35
- Downloads 0
Wpływ obróbki cieplnej i odkształcenia plastycznego, powierzchniowego stali 18HGT i 33H3MF na właściwości warstwy wierzchniej azotowanej
W artykule przedstawiono wyniki badań dwóch stali konstmkcyjnych (18HGT i 33H3MF) o różnej strukturze; pierwsza to stal tradycyjna stosowana do nawęglania, druga - do azotowania. Próbki nagniatano w przyrządzie do statyc...
Kowarka o napędzie hydraulicznym i jej zastosowanie. Radial forging machine with a hydraulic drive and its use.
Przedstawiono budowę i zastosowanie kowarki RUMX (Radialumformmaschine mit X Anordnung) z napędem hydraulicznym firmy SMS group. W 1989 roku zbudowano w SMS Hasenclever pierwszą kowarkę o napędzie hydraulicznym, która po...
Wpływ ciśnienia prasowania i szybkości nagrzewania na zużycie tribologiczne spieków z proszku Ti6Al4V wytwarzanych metodą SPS. Application oj high temperatu re solid lubricants for impregnation oj PIM parts
Nowoczesne układy tribologiczne są bardzo często poddawane trudnym warunkom pracy. Najbardziej skomplikowany proces tribologiczny występuje w układach współpracujących związanych ze smarowaniem mieszanym i granicznym. Do...
Badania gięcia profili aluminiowych stosowanych w przemyśle transportowym. Bending tests of aluminium profiles used in the transport industry
W artykule przedstawiono kształtowanie poprzez gięcie wyciskanych wyrobów w postaci profili aluminiowych poprzedzone badaniami przy użyciu metod numerycznych. Badania prowadzono w celu uzyskania symetrycznego wygięcia pr...
Odporność korozyjna nowych, biozgodnych materiałów kompozytowych do zastosowań biomedycznych otrzymanych metodą iskrowego spiekania plazmowego
Inżynieria biomateriałów oraz technologie związane z medycyną należą do jednej z najbardziej dynamicznie rozwijających się dziedzin naukowych w ostatnich latach. Tytan i jego stopy wraz ze stopami na osnowie żelaza, koba...