Studie vývoje speciálních termomechanických postupů pro součásti z ultra-vysokopevných nízkolegovaných Advanced High Strength ocelí

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F49777513%3A23220%2F18%3A43954788" target="_blank" >RIV/49777513:23220/18:43954788 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Studie vývoje speciálních termomechanických postupů pro součásti z ultra-vysokopevných nízkolegovaných Advanced High Strength ocelí

Popis výsledku v původním jazyce

Zvyšující se požadavky na materiálové vlastnosti, snižování hmotnosti dílů a snižování výrobních nákladů jsou velkým impulzem pro vývoj nových nízkolegovaných ocelí s vysokou pevností, které jsou ekonomicky výhodné pro jejich nízký obsah legujících prvků. Moderní nízkolegované vysokopevné oceli zpracovány nekonvenčním tepelným zpracováním nebo termomechanickým zpracováním mohou dosáhnout podstatně lepších mechanických vlastností při porovnání s konvenčním zpracováním. Experimentální program této studie se zabýval termomechanickým zpracováním nově navržené nízkolegované vysokopevné ocele 42SiCr s obsahem okolo 0,4% uhlíku a 2% křemíku. Cílem tohoto experimentu bylo navrhovat a odzkoušet nekonvenční tepelně-mechanické zpracování, tak aby bylo dosaženo kombinace vysoké pevnosti při současném zachování relativně vysoké tažnosti. Za tímto účelem byl navržen a optimalizován nový druh tepelného zpracování, Q&amp;P proces (quenching and partitioning process). U tohoto zpracování je nutno zamezit vyloučení karbidů při martenzitické přeměně a současně stabilizovat dostatečné množství zbytkového austenitu. To je možné dosáhnout vhodnou legovací strategií materiálu a podmínkami tepelného zpracování. Nejprve byl experiment zaměřen na materiálově-technologické modelování vysokopevné nízkolegované oceli 42SiCr s pomocí termomechanického simulátoru, na kterém byla provedena optimalizace Q&amp;P procesu. Modelovým zpracováním byla získána mikrostruktura tvořená martenzitickou matricí, bainitem a jemně rozptýleným zbytkovým austenitem, která byla analyzována různými mikroskopickými technikami. Mez pevnosti dosahovala přes 2000 MPa s tažností přes 10%. V dalším kroku experimentu byly výsledky a poznatky z modelového zpracování přeneseny do reálného procesu nové technologie rotačního zpětného protlačování. Vliv parametrů technologických procesů na vývoj struktury byl analyzován pomocí metalografie a mechanické vlastnosti byly měřeny tahovou zkouškou a zkouškou tvrdosti. Podíl zbytkového austenitu byl stanoven rentgenovou difrakční analýzou.

Název v anglickém jazyce

Study of development of special thermomechanical procedures for parts made from ultra-high-strength low-alloyed Advanced High Strength Steels

Popis výsledku anglicky

Increasing demands on material properties, weight reduction of parts and reduction of production costs are driving the development of new low-alloyed high-strength steels, which are economically advantageous due to their low alloying content. Modern low-alloyed high-strength steels processed using unconventional heat treatments or thermomechanical treatments can achieve mechanical properties which are significantly better than those obtained by using conventional treatments. The experimental programme of this study deals with thermomechanical treatment of a newly designed low-alloyed high-strength steel 42SiCr with about 0.4% carbon and 2% silicon. The aim of this experiment was to design and test unconventional thermo-mechanical treatment in order to achieve a combination of high strength while maintaining a relatively high ductility. For this purpose, a new type of heat treatment, the Q &amp; P process (quenching and partitioning process) has been designed and optimized. In this treatment, it is necessary to avoid carbide exclusion in the martensitic transformation and at the same time to stabilize sufficient amount of retained austenite. This can be achieved by using a suitable alloying strategy for the material and the conditions of the heat treatment. First, the experiment focused on the material-technological modelling of high-strength low-alloyed steel 42SiCr using a thermo-mechanical simulator on which the Q &amp; P process was optimised. By model processing, a microstructure consisting of a martensitic matrix, bainite and finely dispersed retained austenite was obtained, which was analysed using various microscopic techniques. The strength limit was over 2000 MPa with a ductility of over 10%. In the next step of the experiment, the results and knowledge from the modelling process were transferred to the real process of the new rotary backward extrusion technology. The influence of process parameters on structure development was analysed using metallography and the mechanical properties were measured by tensile testing and hardness testing. The retained austenite fraction was determined by X-ray diffraction analysis.

Druh

O - Ostatní výsledky

CEP obor

—

OECD FORD obor

20501 - Materials engineering

Projekt

—

Návaznosti

N - Vyzkumna aktivita podporovana z neverejnych zdroju

Rok uplatnění

2018

Kód důvěrnosti údajů

C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.