Heterogenní spoj vysokopevných ocelí

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F49777513%3A23210%2F22%3A43966351" target="_blank" >RIV/49777513:23210/22:43966351 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

<a href="http://Gfunk_03_2022_21170.pdf" target="_blank" >http://Gfunk_03_2022_21170.pdf</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Heterogenní spoj vysokopevných ocelí

Popis výsledku v původním jazyce

Funkční vzorek „Heterogenní spoj vysoko-pevných ocelí“ slouží pro ověření výsledných mechanických vlastností mikrostruktury po svařování experimentální oceli 0,2C-5Mn-3Al-0,58Si vyvinuté řešitelským týmem RTI na ZČU s tištěnou maraging ocelí 18Ni300. Postupnou optimalizací parametrů svařování pomocí elektronového svazku byly získány heterogenní svary. Vzorky byly čelně svařeny (natupo) a následně vysoustruženy zkušební tyče d0 4 mm a provedena statická zkouška tahem dle ČSN EN ISO 6892-1 a mikrostrukturní analýzy pomocí světelné mikroskopie. K porušení docházelo na straně slabšího z obou materiálů, přičemž svarové spoje dosahovaly podobných mechanických vlastností jako tento základní materiál (ocel 0,2C-5Mn-3Al-0,58Si) – mez pevnosti v tahu Rm 1200 MPa a smluvní mez kluzu RP0.2 973 MPa, při tažnosti A5mm 3,5 %. Hlavním přínosem technologie je umožnění výroby hybridních dílů, kde tištěná „detailní“ část je přivařena k masivnímu tvářenému dílu (kovanému, válcovanému apod.) z materiálu 0,2C-5Mn-3Al-0,58Si. To umožňuje významné snížení podílu 3D tisku na výrobě součásti (tištěná část tvoří jen zlomek objemu materiálu celého dílu) a tím redukci dlouhých výrobních časů, potažmo vysoké ceny technologie.

Název v anglickém jazyce

Heterogeneous joint of high strength steels

Popis výsledku anglicky

The functional sample &quot;Heterogeneous joint of high-strength steels&quot; is used to verify the resulting mechanical properties of the microstructure after welding the experimental steel 0.2C-5Mn-3Al-0.58Si developed by the RTI research team at ZČU with printed maraging steel 18Ni300. Heterogeneous welds were obtained by successive optimization of the welding parameters using an electron beam. The samples were butt-welded and subsequently turned into test rods d0 4 mm and subjected to a static tensile test according to ČSN EN ISO 6892-1 and microstructural analysis using light microscopy. The failure occurred on the side of the weaker of the two materials, while the weld joints achieved similar mechanical properties to this base material (steel 0,2C-5Mn-3Al-0,58Si) - ultimate tensile strength of 1200 MPa and a yield strength of 973 MPa, with an elongation (A5mm) of 3.5%. The main benefit is enabling the production of hybrid parts, where the printed &quot;detailed&quot; part is welded to a massive forged part (forged, rolled, etc.) from the material 0.2C-5Mn-3Al-0.58Si. This allows a significant reduction in the 3D printing share of the production of a part (the printed part is only a fraction of the material volume of the entire part) and thus a reduction of long production times, thus the high cost of 3D printing technology.

Druh

G_funk - Funkční vzorek

CEP obor

—

OECD FORD obor

20501 - Materials engineering

Projekt

<a href="/cs/project/EF19_073%2F0016931" target="_blank" >EF19_073/0016931: Zvyšování kvality interních grantových schémat na ZČU</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)<br>I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Rok uplatnění

2022

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Interní identifikační kód produktu

Gfunk/03/2022/21170

Číselná identifikace

Gfunk/03/2022/21170

Technické parametry

Volbou vhodných parametrů svařování pomocí elektronového svazku bylo ověřeno svařování experimentální oceli 0,2C-5Mn-3Al-0,58Si s tištěnou ocelí 18Ni300 a tak dosaženo mechanických vlastností: mez pevnosti Rm 1200 MPa, smluvní mez kluzu RP0.2 973 MPa, tažnost A5mm 3,5 %. Mikrostruktura oceli 0,2C-5Mn-3Al-0,58Si (základního materiálu) byla bainitická s pásy proeutektoidního fetiru a malým podílem zbytkového austenitu, zatímco u tištěné oceli byla struktura martenzitická. Ve svaru byla pozorována martenzitická struktura buněčného charakteru, který může být zdůvodněn vysokým obsahem legovacích prvků obsažených v oceli 18Ni300. Kontaktní osoba: Ing. Tomáš Janda, DiS.; Západočeská univerzita v Plzni, Univerzitní 8; 301 00 Plzeň, tel: 377 638 771; jandat@fst.zcu.c

Ekonomické parametry

Nové řešení ověřuje technologii svařování experimentálního materiálu 0,2C-5Mn-3Al-0,58Si s tištěnou maraging ocelí 18Ni300 a to vč. mechanických vlastností svarového spoje. Ověření technologie umožňuje výrobu hybridních dílů, kde tištěná „detailní“ část je přivařena k masivnímu tvářenému dílu (kovanému, válcovanému apod.) z materiálu 0,2C-5Mn-3Al-0,58Si. To umožňuje významné snížení podílu 3D tisku na výrobě součásti (tištěná část tvoří jen zlomek objemu materiálu celého dílu) a tím redukci dlouhých výrobních časů, potažmo vysoké ceny technologie výroby pomocí 3D tisku.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

49777513

Název vlastníka

Západočeská univerzita v Plzni

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

V - Výsledek je využíván vlastníkem

Požadavek na licenční poplatek

—

Adresa www stránky s výsledkem

http://Gfunk_03_2022_21170.pdf (zcu.cz)