Přejít k obsahu


Fatigue Properties of a Low Alloy 42SiCr Steel Heat Treated by Quenching and Partitioning Process

Citace:
ČERNÝ, I., MIKULOVÁ, D., SÍS, J., MAŠEK, B., JIRKOVÁ, H., MALINA, J. Fatigue Properties of a Low Alloy 42SiCr Steel Heat Treated by Quenching and Partitioning Process. In ICM 2011. Amsterdam: Procedia Engineering, 2011. s. 3310-3315. ISBN: neuvedeno , ISSN: 1877-7058
Druh: STAŤ VE SBORNÍKU
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Fatigue Properties of a Low Alloy 42SiCr Steel Heat Treated by Quenching and Partitioning Process
Rok vydání: 2011
Místo konání: Amsterdam
Název zdroje: Procedia Engineering
Autoři: Ing. Ivo Černý Ph.D. , Ing. Dagmar Mikulová , Ing. Jiří Sís , Prof. Dr. Ing. Bohuslav Mašek , Dr. Ing. Hana Jirková , Ing. Jiří Malina Ph.D.
Abstrakt CZ: V souvislosti s rostoucí potřebou ocelí s vynikajícími mechanickými vlastnostmi v různých průmyslových odvětvích, tj. např. s vysokou pevností v kombinaci s vysokou tažností za nízkých nebo středních nákladů, byla vyvinuta experimentální nízkolegovaná ocel 42SiCr. Konvenčním tepelným zpracováním tohoto materiálu lze dosáhnout velmi vysoké pevnosti, ale s nepřijatelně nízkou tažností. Příkladem vhodně vyvážených vlastností je pevnost v okolí hodnoty 2000 MPa a tažnost vyšší než 10-15 %. Těch lze dosáhnout moderními postupy tepelného zpracování, např. Q-P procesem (Quenching and Partitioning). V rámci tohoto procesu probíhá kalení v intervalu teplot mezi počátkem a koncem tvorby martenzitu. Výsledkem je pak stabilizace dosud netransformovaného austenitu díky následnému přerozdělení uhlíku. Na mnoho strojírenských součástí působí v provozu proměnné únavové namáhání, přičemž únavová odolnost obvykle významně závisí na použitém způsobu tepelného zpracování, případně na jeho parametrech. Mechanismy únavového poškození mají výraznou souvislost s druhem materiálu, jeho pevností a mikrostrukturou. Cílem této práce bylo prozkoumat únavové vlastnosti oceli 42SiCr po zpracování Q-P procesem. Výsledky experimentů v oblasti únavy jsou uváděny vzhledem k materiálu v základním stavu a ve stavu po tradičním tepelném zpracování - kalení a popouštění. Diskuse se týká mechanismů iniciace únavového poškození, které byly zkoumány zejména podle lomových ploch, a souvislostí mezi únavovými vlastnostmi a mikrostrukturou.
Abstrakt EN: In connection with increasing needs of different branches of industry for steels with excellent mechanical properties, like high strength combined with high ductility on one hand and low or at least moderate costs on the other hand, an experimental low alloy 42SiCr steel has been developed. If a conventional heat treatment is applied to this material, a very high strength can be reached, however with an unacceptable low ductility. Well balanced properties, i.e. strength about 2000 MPa and ductility more than 10-15 %, can be achieved by an application of advanced heat treatment methods like Q-P (quenching and partitioning) process, consisting in quenching at intervals between martensite start and martensite finish temperatures resulting in stabilization of untransformed austenite by partitioning carbon. In service, numerous engineering components are exposed to variable, fatigue loading, whereas resistance to fatigue is usually particularly affected by different heat treatment methods or parameters and fatigue damage mechanisms have strong connections to material type, strength and microstructure. The aim of this study was to investigate fatigue properties of the 42SiCr steel treated using the Q-P process. Results of fatigue experiments are presented with respect to the basic material state and after traditional heat treatment - quenching and tempering. Fatigue damage initiation mechanisms, analysed particularly from fracture surfaces, and connections between fatigue properties and microstructure are discussed.
Klíčová slova

Zpět

Patička