PL239910B1 - Sposób spawania i obróbki cieplnej martenzytycznej stali borowej o podwyższonej odporności na zużywanie ścierne - Google Patents
Sposób spawania i obróbki cieplnej martenzytycznej stali borowej o podwyższonej odporności na zużywanie ścierne Download PDFInfo
- Publication number
- PL239910B1 PL239910B1 PL431841A PL43184119A PL239910B1 PL 239910 B1 PL239910 B1 PL 239910B1 PL 431841 A PL431841 A PL 431841A PL 43184119 A PL43184119 A PL 43184119A PL 239910 B1 PL239910 B1 PL 239910B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- max
- welding
- temperature
- joint
- austenitizing
- Prior art date
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 13
- 229910000712 Boron steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000005496 tempering Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 13
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 12
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims abstract description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 6
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 6
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 238000010897 surface acoustic wave method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 5
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 208000035874 Excoriation Diseases 0.000 description 6
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 6
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical class [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 4
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 4
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- ZCUFMDLYAMJYST-UHFFFAOYSA-N thorium dioxide Chemical compound O=[Th]=O ZCUFMDLYAMJYST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003452 thorium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest sposób spawania i obróbki cieplnej martenzytycznej stali borowej o podwyższonej odporności na zużywanie ścierne, w którym dla wytworzenia złącza spawanego blachę ze stali martenzytycznej o grubości 10 mm i wyrażonej w procencie wagowym składem chemicznym: C — 0,17÷0,23; Si — 0,19÷0,32; Mn — 1,00÷1,10; P — max. 0,025; S - max. 0,010; Cr – 0,20÷0,37; Ni - max. 0,10; Mo – 0,05÷0,15; B - max. 0,002, o równoważniku węgla CEV ≤ 0,52, spawa się metodą SAW (121) drutem elektrodowym S3Ni2,5CrMo wraz z topnikiem MgO, CaF2,Al2O3,SiO2, stosując parametry spawania prędkość spawania v≈ 60cm/min, znamionowy prąd łuku elektrycznego 1=530÷630 A, napięcie łuku elektrycznego U=31÷33V, energia liniowa Q≤2,0 kJ/mm, temperatura międzywarstwowa Ti≤250°C, charakteryzuje się tym, że otrzymane złącze poddaje się normalizowaniu poprzez austenityzowanie w temperaturze 880÷900°C przez 60 minut i kolejno chłodzenie na powietrzu; dalej hartowaniu poprzez austenityzowanie w temperaturze 930÷950°C przez 15÷20 minut i chłodzenie w wodzie o temperaturze ≤30°C; a na koniec odpuszczaniu w temperaturze 100°C przez 5 godzin, po którym złącze chłodzi się na powietrzu.
Description
PL 239 910 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wykonywania i obróbki cieplnej złączy spawanych stali Hardox 450 o grubości wynoszącej 10 mm, wyrażonej w procencie wagowym składem chemicznym: C - 0,17 * 0,23; Si - 0,19 * 0,32; Mn - 1,00 * 1,10; P - max. 0,025; S - max. 0,010; Cr - 0,20 * 0,37; Ni - max. 0,10; Mo - 0,05 * 0,15; B - max. 0,002, charakteryzującej się równoważnikiem węgla CEV < 0,52, dającym wytrzymałość na rozciąganie (Rm) min. 1200 MPa i średnią wartość udarności (KCV+2o) min. 40 J/cm2.
W procesach cieplnych zachodzących podczas spawania, w strefach wpływu ciepła następuje degradacja struktur spawanych stali. Skutkuje to znacznymi zmianami poziomów twardości, a także lokalną utratą odporności na zużywanie ścierne. W literaturze przedmiotu dotyczącej obróbki cieplnej stali martenzytycznych oraz stali ulepszanych cieplnie przyjmuje się, iż:
- w strefie wpływu ciepła występuje problem „warstwy rozhartowanej”, która decyduje o wytrzymałości całej konstrukcji;
- w strefie wpływu ciepła połączeń ze stali, które przed spawaniem były tylko poddane hartowaniu lub hartowaniu i niskiemu odpuszczaniu, następują zmiany prowadzące do powstania stref o obniżonej twardości i wytrzymałości na rozciąganie wynikające z procesów odpuszczania w zakresie temperatur 250 * aCi;
- poprzez odpowiedni dobór składu chemicznego materiałów dodatkowych oraz optymalnie dobrane warunki i parametry spawania, możliwe jest uzyskanie w strefie wpływu ciepła struktur i właściwości mechanicznych zbliżonych do materiału rodzimego bez stosowania dodatkowych zabiegów.
Z chińskiego opisu wynalazku CN102230135 znana jest obróbka cieplna martenzytycznej stali odpornej na ścieranie o składzie chemicznym wyrażonym w procentach wagowych: C - 0,30 * 0,35; Si 0,6 * 1,2; Mn 1,0 * 1,5; Cr 2,5 * 3,5; B 0,003 * 0,007; Ti 0,03 * 0,06; Re 0,10 * 0,15; Al 0,01 * 0,03; S < 0,035; P < 0,035. Obróbka cieplna składała się z następujących zabiegów: hartowanie po austenityzowaniu w temperaturze 1000 * 1050°C od 2 do 4 godzin. Do temperatury austenityzowania podgrzewa się próbkę umieszczoną w piecu nagrzanym do temperatury 650°C. Proces odpuszczania w temperaturze 170 * 200°C w czasie od 5 do 8 godzin realizowany jest po co najmniej dwóch godzinach od hartowania.
Z chińskiego opisu wynalazku CN106011398 znane są trzy sposoby obróbki cieplnej stali odpornej na ścieranie o procentowym składzie wagowym: C - 0,38, Si 1,25, Mn - 1,10, Cr - min. 0,77, Mo 0,18, Cu 0,50, Re 0,08, P max. 0,025, S max. 0,025. Pierwsza z metod polega na austenityzowaniu w temperaturze 830°C przez 55 minut, hartowaniu izotermicznym w temperaturze 260°C przez 5 minut w kąpieli solnej 50% KNO3 + 50% NaNO3 i odpuszczaniu w temperaturze 300°C przez 90 minut. W wyniku powyższej obróbki cieplnej uzyskuje się twardość 50 * 55 HRC i udarność 30 * 35 J/cm2. Kolejny zaprezentowany sposób obróbki cieplnej tej stali polega na austenityzowaniu w temperaturze 880°C przez 48 minut, hartowaniu izotermicznym w temperaturze 240°C przez 3 minuty w kąpieli solnej 50% KNO3 + 50% NaNO3 i odpuszczaniu w temperaturze 350°C przez 40 minut. W wyniku powyższej obróbki cieplnej uzyskuje się twardość 43 * 47 HRC i udarność 23 * 28 J/cm2. Ostatni sposób obróbki cieplnej ujawniony w tym wynalazku polega na austenityzowaniu w temperaturze 850°C przez 50 minut, hartowaniu izotermicznym w temperaturze 290°C przez 1 minutę w kąpieli solnej 50% KNO3 + 50% NaNO3 i odpuszczaniu w temperaturze 320°C przez 60 minut. W wyniku powyższej obróbki cieplnej uzyskuje się twardość 45 * 49 HRC i udarność 25 * 30 J/cm2.
Znany jest również z polskiego zgłoszenia wynalazku P.422170 sposób obróbki cieplnej złącza spawanego blach ze stali martenzytycznej o podwyższonej odporności na zużywanie ścierne, w którym dla wytworzenia złącza spawanego blachę ze stali martenzytycznej o podwyższonej odporności na zużywanie ścierne o grubości od 10 do 14 mm i wyrażonym w procencie wagowym składzie chemicznym C - 0,40 * 0,45; Si - 0,13 * 0,18; Mn - 0,50 * 0,55; P - max. 0,015; S - max. 0,010; Cr - 0,30 * 0,35; Ni - 1,95 * 2,10; Mo - 0,13 * 0,15; B - 0,002 * 0,004 o równoważniku węgla CEV < 0,76, spawa się z prędkością v < 140 mm/min., przy znamionowym napięciu prądu łuku elektrycznego: U = 9,5 V i energii liniowej: Q < 0,5 kJ/mm, stopiwem w proporcji 80 * 85% stopiwa EN-IsO 16834-A GMn4Ni2CrMo i 15 * 20% stopiwa EN ISO 14341-A G3Si1, elektrodą wolframową z tlenkiem toru przy natężeniu prądu dla poszczególnych warstw spoiny do 90 A i utrzymywaniu temperatury międzywarstwowej w zakresie 250°C < Ti < 400°C, przy czym proces spawania prowadzi się w przepływie gazu osłonowego w postaci argonu przepuszczanego w ilości od 9 do 11 L/min. Otrzymane złącze spawane poddaje się normalizowaniu poprzez austenityzowanie w temperaturze 900 * 920°C przez 60 min., a następnie
PL 239 910 B1 chłodzenie na powietrzu, kolejno hartowaniu poprzez austenityzowanie w temperaturze 930 - 940°C przez 15 - 20 min., a następnie chłodzenie w oleju mineralnym o lepkości kinematycznej w zakresie 18 - 22 mm2/s o temperaturze < 40°C, oraz odpuszczaniu w temperaturze 200 - 220°C przez 120 min., po którym złącze chłodzi się na powietrzu. Powyższe rozwiązanie dla stali Hardox 600 pozwala na uzyskanie złącza spawanego cechującego się wskaźnikiem wytrzymałości na poziomie Rm = 1380 MPa i średnią twardością powyżej 500 HV, przy zachowaniu udarności KCV+20 = 40 J/cm2.
Znany jest ze zgłoszenia polskiego wynalazku P.429400 sposób spawania i obróbki cieplnej wysokowytrzymałych blach z martenzytycznej stali Hardox Extreme odpornej na zużywanie ścierne z borem, w którym dla wytworzenia złącza spawanego blachę ze stali martenzytycznej o grubości 10 mm i wyrażonym w procencie wagowym składzie chemicznym: C - 0,44 - 0,48; Si - 0,15 - 0,50; Mn - 0,45 - 0,52; P - max. 0,015; S - max. 0,010; Cr - 0,82 - 0,90; Ni - 1,90 - 2,10; Mo - 0,13 - 0,15; B - max. 0,005, i o równoważniku węgla CEV < 0,91, spawa się metodą SAW (121) drutem elektrodowym S3Ni2,5CrMo zgodnie z EN ISO26304 wraz z wysokozasadowym, aglomerowanym topnikiem MgO+CaF2+Al2O3+SiO2, stosując parametry spawania: prędkość spawania v « 60 cm/min., znamionowy prąd łuku elektrycznego 1 = 530 - 630 A, napięcie łuku elektrycznego U = 31,5 - 33 V, energia liniowa Q < 2,0 kJ/mm, temperatura międzywarstwowa Ti < 250°C. Otrzymane złącze poddaje się normalizowaniu poprzez austenityzowanie w temperaturze 800 - 820°C przez 60 min., z chłodzeniem na wolnym powietrzu; kolejno hartowaniu poprzez austenityzowanie w temperaturze 830 - 850°C przez 15 - 20 min., a następnie chłodzenie w oleju o lepkości kinematycznej 20 - 50 mm2/s i temperaturze < 50°C; oraz odpuszczaniu w temperaturze 100°C przez 24 godziny, po którym złącze chłodzi się na powietrzu.
Wadą większości stosowanych dotychczas rozwiązań spawania stali o podwyższonej odporności na zużywanie ścierne jest powstawanie w spoinie stref obniżonej twardości oraz statycznej wytrzymałości.
Tak więc celem według wynalazku jest rozwiązanie pozwalające na uzyskanie, przez odpowiedni dobór metody, warunków i parametrów spawania, a także sposobu obróbki cieplnej, połączenia spawanego charakteryzującego się strukturą i właściwościami mechanicznymi zbliżonymi do struktury i właściwości materiału rodzimego.
Złącze spawane stali Hardox 450, otrzymywane dotychczas znanymi technikami spawania i obróbki cieplnej, jest podatne na zimne pękanie oraz posiada szerokie, w stosunku do materiału rodzimego, strefy obniżonej twardości.
Celem wynalazku jest rozwiązanie pozwalające na takie spawanie i późniejszą obróbkę cieplną stali Hardox 450, aby zminimalizować występowanie powyższych niedogodnych cech.
Sposób spawania i obróbki cieplnej martenzytycznej stali borowej o podwyższonej odporności na zużywanie ścierne, w którym dla wytworzenia złącza spawanego blachę ze stali martenzytycznej o grubości 10 mm i wyrażonej w procencie wagowym składem chemicznym: C - 0,17 - 0,23; Si - 0,19 - 0,32; Mn - 1,00 - 1,10; P - max. 0,025; S - max. 0,010; Cr - 0,20 - 0,37; Ni - max. 0,10; Mo - 0,05 - 0,15; B - max. 0,002, o równoważniku węgla CEV < 0,52, spawa się metodą SAW (121) drutem elektrodowym S3Ni2,5CrMo (OK Autrod 13.43 zgodnie z EN ISO26304) wraz z topnikiem MgO + CaF2+Al2O3+SiO2, stosując parametry spawania: prędkość spawania v « 60 cm/min, znamionowy prąd łuku elektrycznego 1 = 530 - 630 A, napięcie łuku elektrycznego U = 31 - 33 V, energia liniowa Q < 2,0 kJ/mm, temperatura międzywarstwowa Ti < 250°C, według wynalazku charakteryzuje się tym, iż otrzymane złącze poddaje się normalizowaniu poprzez austenityzowanie w temperaturze 880 - 900°C przez 60 minut i chłodzenie na powietrzu; dalej hartowaniu poprzez austenityzowanie w temperaturze 930 - 950°C przez 15 - 20 minut i chłodzenie w wodzie o temperaturze < 30°C; oraz odpuszczaniu w temperaturze 100°C przez 5 godzin, po którym złącze chłodzi się na powietrzu.
P r z y k ł a d 1
W przykładzie pierwszym realizacji wynalazku, arkusze blachy o grubości 10 mm ze stali Hardox 450, o wyrażonym w procencie wagowym składzie chemicznym: C - 0,17; Si - 0,32; Mn - 1,00; P - 0,010; S - 0,001 ; Cr - 0,37 ; Ni - 0,05; Mo - 0,08; B - 0,0014 oraz równoważniku węgla CEV = 0,44, łączy się metodą SAW (121) spoiną dwustronną, jednościegową, jednowarstwową, według następujących parametrów gwarantujących prawidłowy przetop blach: - typ spoiny: BW (doczołowa);
- pozycja spawania: PA (podolna);
- średnica elektrody: 3,0 mm;
- napięcie łuku elektrycznego (spoina 1/2): 31/33 V;
PL 239 910 B1
- energia liniowa Q < 2,0 kJ/mm;
- natężenie prądu (spoina 1/2): 530/630 A;
- biegunowość: DC (+);
- prędkość spawania: ~ 60 cm/min;
- drut elektrodowy: OK Autrod 13.43 (S3Ni2,5CrMo wg EN ISO 26304);
- topnik: OK Flux 10.62 (MgO,CaF2,AŁO3,SiO2);
- podgrzewanie wstępne: brak;
- temperatura międzywarstwowa: < 250°C;
- przygotowanie krawędzi blach do spawania (ukosowanie): brak.
W utworzonym według powyższych parametrów złączu, wykonanym zgodnie z zaleceniem producenta, w całym obszarze występują zróżnicowane zmiany mikrostruktury, skutkujące lokalnym obniżeniem poziomów twardości i wytrzymałości w stosunku do materiału rodzimego. W celu ich wyeliminowania, po spawaniu przeprowadza się obróbkę cieplną złącza według następujących parametrów:
- normalizowanie: austenityzowanie w temperaturze 900°C przez 60 min, chłodzenie na powietrzu do temperatury otoczenia;
- hartowanie: austenityzowanie w temperaturze 950°C przez 20 min, chłodzenie w wodzie o temperaturze < 30°C;
- odpuszczanie (odprężanie): w temperaturze 100°C przez 5 godzin, chłodzenie do temperatury otoczenia na wolnym powietrzu.
Zrealizowane według powyższych parametrów zabiegi cieplne pozwoliły uzyskać w całej strefie złącza spawanego morfologicznie zbliżone do siebie mikrostruktury, korespondujące z mikrostrukturą materiału rodzimego, a także wyeliminowały z całego obszaru złącza spawanego strefy obniżonej twardości. Rozwiązanie według wynalazku pozwala na uzyskanie złącza spawanego cechującego się korzystnymi wskaźnikami wytrzymałościowymi, tj. wytrzymałością na rozciąganie Rm = 1245 MPa, minimalną twardością 390 HV, przy zachowaniu minimalnej udarności KCV+20 = 40 J/cm2.
P r z y k ł a d 2
W przykładzie drugim realizacji wynalazku, arkusze blachy o grubości 10 mm ze stali Hardox 450, o wyrażonym w procencie wagowym składzie chemicznym: C - 0,23; Si - 0,29; Mn - 1,10; P - 0,013; S - 0,001; Cr - 0,25; Ni - 0,04; Mo - 0,14; B - 0,0013 oraz równoważniku węgla CEV = 0,49, łączy się metodą SAW (121) spoiną dwustronną, jednościegową, jednowarstwową, według następujących parametrów gwarantujących prawidłowy przetop blach:
- typ spoiny: BW (czołowa);
- pozycja spawania: PA (podolna);
- średnica elektrody: 3,0 mm;
- napięcie łuku elektrycznego (spoina 1/2): 31/33 V;
- energia liniowa Q < 2,0 kJ/mm;
- natężenie prądu (spoina 1/2): 530/630 A;
- biegunowość: DC (+);
- prędkość spawania: ~ 60 cm/min;
- drut elektrodowy: OK Autrod 13.43 (S3Ni2,5CrMo wg EN ISO 26304);
- topnik: OK Flux 10.62 (MgO,CaF2,Al2O3,SiO2);
- podgrzewanie wstępne: brak;
- temperatura między warstwowa: < 250°C;
- przygotowanie krawędzi blach do spawania (ukosowanie): brak.
W utworzonym według powyższych parametrów złączu, wykonanym zgodnie z zaleceniem producenta, w całym obszarze występują zróżnicowane zmiany mikrostruktury, skutkujące lokalnym obniżeniem poziomów twardości i wytrzymałości w stosunku do materiału rodzimego. W celu ich wyeliminowania, po spawaniu przeprowadza się obróbkę cieplną złącza według następujących parametrów:
- normalizowanie: austenityzowanie w temperaturze 880°C przez 60 min, chłodzenie na powietrzu do temperatury otoczenia;
- hartowanie: austenityzowanie w temperaturze 930°C przez 20 min, chło dzenie w wodzie o temperaturze < 30°C
- odpuszczanie (odprężanie): w temperaturze 100°C przez 5 godzin, chłodzenie do temperatury otoczenia na wolnym powietrzu.
PL 239 910 B1
Zrealizowane według powyższych parametrów zabiegi cieplne pozwoliły uzyskać w całej strefie złącza spawanego morfologicznie zbliżone do siebie mikrostruktury, korespondujące z mikrostrukturą materiału rodzimego, a także wyeliminowały z całego obszaru złącza spawanego strefy obniżonej twardości. Rozwiązanie według wynalazku pozwala na uzyskanie złącza spawanego cechującego się korzystnymi wskaźnikami wytrzymałościowymi, tj. wytrzymałością na rozciąganie Rm = 1220 MPa, minimalną twardością 380 HV, przy zachowaniu minimalnej udarności KCV+20 = 45 J/cm2.
P r z y k ł a d 3
W przykładzie trzecim realizacji wynalazku arkusze blachy o grubości 10 mm ze stali Hardox 450, o wyrażonym w procencie wagowym składzie chemicznym: C - 0,17; Si - 0,32; Mn - 1,00; P - 0,010; S - 0,001 ; Cr - 0,37; Ni - 0,05; Mo - 0,08; B - 0,0014 oraz równoważniku węgla CEV = 0,44, łączy się metodą SAW (121) spoiną dwustronną, jednościegową, jednowarstwową, według parametrów z przykładu realizacji pierwszego.
W utworzonym według powyższych parametrów złączu, wykonanym zgodnie z zaleceniem producenta, w całym obszarze występują zróżnicowane zmiany mikrostruktury, skutkujące lokalnym obniżeniem poziomów twardości i wytrzymałości w stosunku do materiału rodzimego. W celu ich wyeliminowania, po spawaniu przeprowadza się obróbkę cieplną złącza według następujących parametrów:
- normalizowanie: austenityzowanie w temperaturze 890°C przez 60 min, chłodzenie na powietrzu do temperatury otoczenia;
- hartowanie: austenityzowanie w temperaturze 950°C przez 15 min, chłodzenie w wodzie o temperaturze < 30°C;
- odpuszczanie (odprężanie): w temperaturze 100°C przez 5 godzin, chłodzenie do temperatury otoczenia na wolnym powietrzu.
Zrealizowane według powyższych parametrów zabiegi cieplne pozwoliły uzyskać w całej strefie złącza spawanego morfologicznie zbliżone do siebie mikrostruktury, korespondujące z mikrostrukturą materiału rodzimego, a także wyeliminowały z całego obszaru złącza spawanego strefy obniżonej twardości. Rozwiązanie według wynalazku pozwala na uzyskanie złącza spawanego cechującego się korzystnymi wskaźnikami wytrzymałościowymi, tj. wytrzymałością na rozciąganie Rm = 1210 MPa, minimalną twardością 375 HV, przy zachowaniu minimalnej udarności KCV+20 - 45 J/cm2.
P r z y k ł a d 4
W przykładzie czwartym realizacji wynalazku, arkusze blachy o grubości 10 mm ze stali Hardox 450, o wyrażonym w procencie wagowym składzie chemicznym: C - 0,23; Si - 0,29; Mn - 1,10; P - 0,013; S - 0,001; Cr - 0,25; Ni - 0,04; Mo - 0,14; B - 0,0013 oraz równoważniku węgla CEV = 0,49, łączy się metodą SAW (121) spoiną dwustronną, jednościegową, jednowarstwową, według parametrów z przykładu realizacji pierwszego.
W utworzonym według powyższych parametrów złączu, wykonanym zgodnie z zaleceniem producenta, w całym obszarze występują zróżnicowane zmiany mikrostruktury, skutkujące lokalnym obniżeniem poziomów twardości i wytrzymałości w stosunku do materiału rodzimego. W celu ich wyeliminowania, po spawaniu przeprowadza się obróbkę cieplną złącza według następujących parametrów:
- normalizowanie: austenityzowanie w temperaturze 900°C przez 60 min., chłodzenie na powietrzu do temperatury otoczenia;
- hartowanie: austenityzowanie w temperaturze 930°C przez 15 min., chłodzenie w wodzie o temperaturze < 30°C;
- odpuszczanie (odprężanie): w temperaturze 100°C przez 5 godzin, chłodzenie do temperatury otoczenia na wolnym powietrzu.
Zrealizowane według powyższych parametrów zabiegi cieplne pozwoliły uzyskać w całej strefie złącza spawanego morfologicznie zbliżone do siebie mikrostruktury, korespondujące z mikrostrukturą materiału rodzimego, a także wyeliminowały z całego obszaru złącza spawanego strefy obniżonej twardości. Rozwiązanie według wynalazku pozwala na uzyskanie złącza spawanego cechującego się korzystnymi wskaźnikami wytrzymałościowymi, tj. wytrzymałością na rozciąganie Rm = 1250 MPa, minimalną twardością 390 HV, przy zachowaniu minimalnej udarności KCV+20 = 40 J/cm2.
Obróbka cieplna złącza spawanego realizowana według innych kombinacji parametrów z zakresów wskazanych w zastrzeżeniu patentowym każdorazowo pozwała na uzyskanie złącza spawanego cechującego się wskaźnikiem wytrzymałości, średnią twardością oraz udarnością na poziomie zbliżonym jak w powyższych przykładach wykonania.
Claims (1)
- PL 239 910 B1Zastrzeżenie patentowe1. Sposób spawania i obróbki cieplnej martenzytycznej stali borowej o podwyższonej odporności na zużywanie ścierne, w którym dla wytworzenia złącza spawanego blachę ze stali martenzytycznej o grubości 10 mm i wyrażonej w procencie wagowym składem chemicznym: C - 0,17 + 0,23; Si - 0,19 + 0,32; Mn - 1,00 + 1,10; P - max. 0,025; S - max. 0,010; Cr - 0,20 + 0,37; Ni - max. 0,10; Mo - 0,05 + 0,15; B - max. 0,002, o równoważniku węgla CEV < 0,52, spawa się metodą SAW (121) drutem elektrodowym S3Ni2,5CrMo wraz z topnikiem MgO,CaF2,Al2O3,SiO2, stosując parametry spawania: prędkość spawania v « 60cm/min, znamionowy prąd łuku elektrycznego 1 = 530 + 630 A, napięcie łuku elektrycz- nego U = 31 + 33V, energia liniowa Q < 2,0kJ/mm, temperatura międzywarstwowa Ti < 250°C, znamienny tym, że otrzymane złącze poddaje się normalizowaniu poprzez austenityzowanie w temperaturze 880 + 900°C przez 60 minut i kolejno chłodzenie na powietrzu; dalej hartowaniu poprzez austenityzowanie w temperaturze 930 + 950°C przez 15 + 20 minut i chłodzenie w wodzie o temperaturze < 30°C; a na koniec odpuszczaniu w temperaturze 100°C przez 5 godzin, po którym złącze chłodzi się na powietrzu.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL431841A PL239910B1 (pl) | 2019-11-18 | 2019-11-18 | Sposób spawania i obróbki cieplnej martenzytycznej stali borowej o podwyższonej odporności na zużywanie ścierne |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL431841A PL239910B1 (pl) | 2019-11-18 | 2019-11-18 | Sposób spawania i obróbki cieplnej martenzytycznej stali borowej o podwyższonej odporności na zużywanie ścierne |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL431841A1 PL431841A1 (pl) | 2021-05-31 |
| PL239910B1 true PL239910B1 (pl) | 2022-01-24 |
Family
ID=76132969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL431841A PL239910B1 (pl) | 2019-11-18 | 2019-11-18 | Sposób spawania i obróbki cieplnej martenzytycznej stali borowej o podwyższonej odporności na zużywanie ścierne |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL239910B1 (pl) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070231183A1 (en) * | 2005-06-22 | 2007-10-04 | Ningbo Zhedong Precision Casting Co., Ltd. | Martensite Wear-Resistant Cast Steel with Film Austenite for Enhancement of Toughness and Method of Producing the Cast Street |
| CN101780579A (zh) * | 2010-03-23 | 2010-07-21 | 天津天海石化设备制造有限公司 | 15CrMoR(H)抗氢低硫磷耐热钢埋弧自动焊或焊条电弧焊的方法 |
| CN101890626A (zh) * | 2010-07-27 | 2010-11-24 | 江苏新恒基重工有限公司 | 超厚x80级钢管的连接方法 |
-
2019
- 2019-11-18 PL PL431841A patent/PL239910B1/pl unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070231183A1 (en) * | 2005-06-22 | 2007-10-04 | Ningbo Zhedong Precision Casting Co., Ltd. | Martensite Wear-Resistant Cast Steel with Film Austenite for Enhancement of Toughness and Method of Producing the Cast Street |
| CN101780579A (zh) * | 2010-03-23 | 2010-07-21 | 天津天海石化设备制造有限公司 | 15CrMoR(H)抗氢低硫磷耐热钢埋弧自动焊或焊条电弧焊的方法 |
| CN101890626A (zh) * | 2010-07-27 | 2010-11-24 | 江苏新恒基重工有限公司 | 超厚x80级钢管的连接方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL431841A1 (pl) | 2021-05-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhang et al. | A study on the dual-phase treatment of weathering steel 09CuPCrNi | |
| KR101111023B1 (ko) | 벤드관 및 그 제조 방법 | |
| US6709535B2 (en) | Superhigh-strength dual-phase steel sheet of excellent fatigue characteristic in a spot welded joint | |
| JP5145803B2 (ja) | 低温靭性および耐低温焼戻し脆化割れ特性に優れた耐磨耗鋼板 | |
| EP3514253B1 (en) | Hot-rolled steel & method for manufacturing hot-rolled steel | |
| JP6844691B2 (ja) | 耐サワーラインパイプ用高強度鋼板およびその製造方法並びに耐サワーラインパイプ用高強度鋼板を用いた高強度鋼管 | |
| JP2014218707A (ja) | 耐水素誘起割れ性に優れた調質鋼板及びその製造方法 | |
| US12037655B2 (en) | Electric resistance welded steel pipe or tube | |
| KR20180074228A (ko) | 저온에서의 파괴 개시 및 전파 저항성이 우수한 고강도 강재 및 그 제조방법 | |
| JP4951997B2 (ja) | 引張強さが５５０ＭＰａ以上の高張力鋼板の製造方法。 | |
| JP2002256380A (ja) | 脆性亀裂伝播停止特性と溶接部特性に優れた厚肉高張力鋼板およびその製造方法 | |
| JP7006154B2 (ja) | 厚鋼板および厚鋼板の製造方法 | |
| JP4892978B2 (ja) | 耐ｓｓｃ特性に優れた高張力鋼板の製造方法 | |
| PL239910B1 (pl) | Sposób spawania i obróbki cieplnej martenzytycznej stali borowej o podwyższonej odporności na zużywanie ścierne | |
| JP2007039795A (ja) | 耐疲労亀裂伝播特性および靭性に優れた高強度鋼材の製造方法 | |
| JP7251512B2 (ja) | 鋼板およびその製造方法 | |
| PL239108B1 (pl) | Sposób spawania i obróbki cieplnej wysokowytrzymałych blach z martenzytycznej stali odpornej na zużywanie ścierne z borem | |
| PL239109B1 (pl) | Sposób spawania i obróbki cieplnej blach z niskostopowej, martenzytycznej stali odpornej na zużywanie ścierne z borem | |
| JP4892994B2 (ja) | 耐ｓｓｃ特性に優れた高張力鋼板の製造方法 | |
| PL238090B1 (pl) | Sposób spawania i obróbki cieplnej złącza spawanego blach z niskostopowej, trudnościeralnej stali | |
| PL238091B1 (pl) | Sposób spawania i obróbki cieplnej złącza spawanego blach z niskostopowej, trudnościeralnej stali z borem | |
| KR101597789B1 (ko) | 가열곡직부 특성이 우수한 고강도 후강판 및 제조방법 | |
| PL232433B1 (pl) | Sposób obróbki cieplnej złącza spawanego blach ze stali martenzytycznej o podwyższonej odporności na zużywanie ścierne | |
| Pallaspuro et al. | Impact toughness of an electron-beam welded 0.2 C direct-quenched and partitioned steel | |
| PL246607B1 (pl) | Sposób spawania i obróbki cieplnej niestopowej stali konstrukcyjnej |