Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Analysis of the influence of initial microstructure on the properties of steel 100CrMnSi4-6 after the austempering heat treatment

Monika Magda Wolska

Abstract

Steels are materials the most often used in the world. Recently, the main objective is to improve their mechanical properties. One of the idea is to use heat treatment with isothermal stop. It’s very engaging to investigate how the initial microstructure influences on the mechanical properties of steel after heat treatment. In this research steel 100CrMnSi4-6 grade was used. In order to produce the microstructure composed of fine-crystalline bainite with the highest possible content of residual austenite, which increases the ductility of steel as a TRIP effect, the steel was subjected to heat treatment with isothermal stop. The initial microstructure was perlite, spheroid and fine spheroid after Accelerated Spheroidization and Refinement (ASR) treatment. Mechanical properties such a hardness, microhardness, fracture toughness, tensile strength, yield strength, total elongation and volumetric wear were investigated. On the basis of obtained results it can be stated, that the initial microstructure influences the mechanical properties of steel after heat treatment. The microstructure observations carried out by SEM indicate the presence of differences in the microstructure after austempering. The highest refinement of the grain size was observed in case of steel after ASR and this steel contains the highest amount of residual austenite. The largest plates of bainite were observed in steel with initial microstructure of spheroid after austempering.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Monika Magda Wolska (FMSE) Monika Magda Wolska,, Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE)
Title in Polish
Analiza wpływu mikrostruktury wyjściowej na właściwości stali 100CrMnSi6-4 po procesie hartowania izotermicznego
Supervisor
Emilia Skołek (FMSE/DSE) Emilia Skołek,, Division of Surface Engineering (FMSE/DSE)Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE)
Certifying unit
Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE)
Affiliation unit
Division of Surface Engineering (FMSE/DSE)
Study subject / specialization
, Inżynieria Materiałowa
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
08-02-2019
Issue date (year)
2019
Internal identifier
IM-D.002361
Reviewers
Emilia Skołek (FMSE/DSE) Emilia Skołek,, Division of Surface Engineering (FMSE/DSE)Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE) Dariusz Oleszak (FMSE/DCFM) Dariusz Oleszak,, Division of Construction and Functional Materials (FMSE/DCFM)Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE)
Keywords in Polish
100CrMnSi4-6, przemiana bainityczna, mikrostruktura, właściwości mechaniczne
Keywords in English
100CrMnSi4-6, bainitic transformation, microstructure, mechanical properties
Abstract in Polish
Stale są materiałami najczęściej wykorzystywanymi na świecie. Obecnie głównym celem jest podniesienie ich właściwości mechanicznych. Jednym z pomysłów ich podniesienia jest zastosowanie obróbki cieplnej z przystankiem izotermicznym. Interesujące wydaje się zbadanie, jak mikrostruktura wyjściowa wpływa na właściwości mechaniczne po obróbce cieplnej. Do badań użyta została stal ŁH15SG (100CrMnSi4-6), która została poddana obróbce cieplej z przystankiem izotermicznym w celu wytworzenia struktury drobnokrystalicznego bainitu z możliwie największą zawartością austenitu szczątkowego, który zwiększa plastyczność stali w wyniku efektu TRIP. Wyjściowymi mikrostrukturami był: perlit, sferoid i rozdrobniony sferoid po procesie ASR. Zbadane zostały takie właściwości mechaniczne jak twardość HRC, mikrotwardość, udarność, wytrzymałość na rozciąganie, umowna granica plastyczności, wydłużenie całkowite, a także zużycie objętościowe. Na podstawie uzyskanych wyników można stwierdzić, że mikrostruktura wyjściowa ma wpływ na właściwości mechaniczne stali po obróbce cieplnej. Obserwacje mikrostrukturalne wykonane przy użyciu mikroskopu skaningowego wskazują na występowanie różnic w mikrostrukturach po procesie hartowania izotermicznego. Wynika z nich, że największe rozdrobnienie ziarna występuje w przypadku stali po procesie ASR oraz zawiera ona dużą zawartość austenitu resztkowego. Natomiast największe płytki ferrytu bainitycznego występują dla stali o mikrostrukturze wyjściowej sferoidu po procesie hartowania izotermicznego.
File
  • File: 1
    MonikaWolska1110839.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 30817

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT45aae6d2b85f4217aba64a90839d5c0f/
URN
urn:pw-repo:WUT45aae6d2b85f4217aba64a90839d5c0f

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page