Вплив температури аустеніту і часу зберігання на вплив енергії і зносу сталі HRP

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.156798

Ключові слова:

крихкість, пластичність, твердість, нагрів, витримка, удар, гарт, відпуск, вода, знос

Анотація

Загартована і відпущена сталь класифікується як сталь високої міцності і твердості, в основному використовується для броні. Твердість і зносостійкість необхідні для стандартів якості сталевої броні. З іншого боку, температура аустенізації і відпуску впливає на ударну в'язкість поглиненої енергії і зносостійкість загартованої і відпущеної сталі. Мета цього дослідження - оцінити вплив аустенізації і часу витримки на енергію і твердість гарячекатаної листової сталі. Матеріал для дослідження являє собою гарячекатану плиту виробництва Krakatau Steel Indonesia Company Limited з вмістом вуглецю близько 0,29%. Використовуваний метод полягав в нагріванні трьох зразків при 900 °С (витримка 45 хвилин), 900 ° С (витримка 30 хвилин) і 900 ° С (витримка 15 хвилин), і всі вони охолоджувалися в воді після закінчення нагрівання. Три зразки нагрівали при 885 ° С (протягом 45 хвилин), 885 ° С (протягом 30 хвилин) і 885 ° С (протягом 15 хвилин) і охолоджували в воді. Три зразки нагрівали при 870 °С (витримували 45 хвилин), 870 ° С (витримували 30 хвилин) і 870 ° С (витримували 15 хвилин) і охолоджували в воді. Потім остаточне охолодження дев'яти зразків проводили при 150 ° С протягом 30 хвилин і охолоджували до температури навколишнього середовища. П'ять зразків перевірені на твердість за Шарпі і Вікерсом. Потім їх розташовували в ортогональних матрицях; розраховували ступені свободи; відношення сигнал / шум, квадратичні параметри; середній квадрат відгуку; відношення середнього квадрата відгуку джерела до похибки; параметри вносяться; прогностичну цінність і довірчий інтервал. З наведеного вище розрахунку виходить, що параметри термічної обробки мають сильний вплив на енергетичний вплив і питомий знос. Найбільш впливовим параметром енергетичного впливу є температура відпуску, оскільки цей параметр є пом'якшенням, спричиненим зниженням залишкової напруги, викликаного попереднім процесом охолодження. Дрібнозерниста структура збільшує міцність і енергетичний вплив прямим чином

Біографії авторів

Yurianto Yurianto, Diponegoro University Jl. Prof. Soedarto No.13, Tembalang, Kec. Tembalang, Kota Semarang, Jawa Tengah, Indonesia, 50275

Doctor of Technical Sciences, Associate Professor

Department of Mechanical Engineering

Agus Suprihanto, Diponegoro University Jl. Prof. Soedarto No.13, Tembalang, Kec. Tembalang, Kota Semarang, Jawa Tengah, Indonesia, 50275

Doctor of Technical Sciences, Associate Professor

Department of Mechanical Engineering

Sumar Hadi Suryo, Diponegoro University Jl. Prof. Soedarto No.13, Tembalang, Kec. Tembalang, Kota Semarang, Jawa Tengah, Indonesia, 50275

Master of Technical Sciences, Lecturer

Department of Mechanical Engineering

Yusuf Umardani, Diponegoro University Jl. Prof. Soedarto No.13, Tembalang, Kec. Tembalang, Kota Semarang, Jawa Tengah, Indonesia, 50275

Master of Technical Sciences, Lecturer

Department of Mechanical Engineering

Padang Yanuar, Semarang State Polytechnic Jalan. Prof. Soedarto, SH., Semarang, Central of Jawa, Indonesia

Master of Technical Sciences, Lecturer

Department of Mechanical Engineering

Посилання

  1. Madhusudhan Reddy, G., Mohandas, T., Papukutty, K. (1999). Enhancement of ballistic capabilities of soft welds through hardfacing. International Journal of Impact Engineering, 22 (8), 775–791. doi: https://doi.org/10.1016/s0734-743x(99)00020-2
  2. Magudeeswaran, G., Balasubramanian, V., Sathyanarayanan, S., Reddy, G. M., Moitra, A., Venugopal, S., Sasikala, G. (2010). Dynamic fracture toughness of armour grade quenched and tempered steel joints fabricated using low hydrogen ferritic fillers. Journal of Iron and Steel Research International, 17 (5), 51–56. doi: https://doi.org/10.1016/s1006-706x(10)60099-4
  3. Magudeeswaran, G., Balasubramanian, V., Madhusudhanreddy, G. (2008). Hydrogen induced cold cracking studies on armour grade high strength, quenched and tempered steel weldments. International Journal of Hydrogen Energy, 33 (7), 1897–1908. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2008.01.035
  4. Magudeeswaran, G., Balasubramanian, V., Madhusudhan Reddy, G. (2009). Effect of Welding Consumables on Fatigue Performance of Shielded Metal Arc Welded High Strength, Q&T Steel Joints. Journal of Materials Engineering and Performance, 18 (1), 49–56. doi: https://doi.org/10.1007/s11665-008-9253-1
  5. Madhusudhan Reddy, G., Mohandas, T. (1996). Ballistic performance of high-strengh low-alloy steel weldments. Journal of Materials Processing Technology, 57 (1-2), 23–30. doi: https://doi.org/10.1016/0924-0136(95)02041-1
  6. Magudeeswaran, G., Balasubramanian, V., Madhusudhan Reddy, G., Gopalakrishnan, G. (2009). Experimental Investigation on the Performance of Armour Grade Q&T Steel Joints Fabricated by Flux Cored Arc Welding with Low Hydrogen Ferritic Consumables. J. Mater. Sci. Technol., 25 (5), 583–591.
  7. Khani Sanij, M. H., Ghasemi Banadkouki, S. S., Mashreghi, A. R., Moshrefifar, M. (2012). The effect of single and double quenching and tempering heat treatments on the microstructure and mechanical properties of AISI 4140 steel. Materials & Design, 42, 339–346. doi: https://doi.org/10.1016/j.matdes.2012.06.017
  8. Wei, M. X., Wang, S. Q., Wang, L., Cui, X. H., Chen, K. M. (2011). Effect of tempering conditions on wear resistance in various wear mechanisms of H13 steel. Tribology International, 44 (7-8), 898–905. doi: https://doi.org/10.1016/j.triboint.2011.03.005
  9. Behrens, B.-A., Yilkiran, D., Schöler, S., Özkaya, F., Hübner, S., Möhwald, K. (2018). Wear investigation of selective α-Fe2O3 oxide layers generated on surfaces for dry sheet metal forming. Procedia Manufacturing, 15, 923–930. doi: https://doi.org/10.1016/j.promfg.2018.07.404
  10. Balakrishnan, M., Balasubramanian, V., Madhusudhan Reddy, G. (2013). Effect of hardfaced interlayer thickness on ballistic performance of armour steel welds. Materials & Design, 44, 59–68. doi: https://doi.org/10.1016/j.matdes.2012.06.010
  11. Demir, T., Übeyli, M., Yıldırım, R. O. (2008). Effect of Hardness on the Ballistic Impact Behavior of High-Strength Steels Against 7.62-mm Armor Piercing Projectiles. Journal of Materials Engineering and Performance, 18 (2), 145–153. doi: https://doi.org/10.1007/s11665-008-9288-3
  12. Lee, W.-S., Su, T.-T. (1999). Mechanical properties and microstructural features of AISI 4340 high-strength alloy steel under quenched and tempered conditions. Journal of Materials Processing Technology, 87 (1-3), 198–206. doi: https://doi.org/10.1016/s0924-0136(98)00351-3
  13. Nishibata, T., Kojima, N. (2013). Effect of quenching rate on hardness and microstructure of hot-stamped steel. Journal of Alloys and Compounds, 577, S549–S554. doi: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2011.12.154
  14. Wang, X., Di, H., Zhang, C., Du, L., Dong, X. (2012). Wettability of 780 MPa Super-High Strength Heavy-Duty Truck Crossbeam Steel. Journal of Iron and Steel Research International, 19 (6), 64–69. doi: https://doi.org/10.1016/s1006-706x(12)60129-0
  15. Zdravecká, E., Tkáčová, J., Ondáč, M. (2014). Effect of microstructure factors on abrasion resistance of high-strength steels. Research in Agricultural Engineering, 60 (3), 115–120. doi: https://doi.org/10.17221/20/2013-rae
  16. Zheng, H., Wu, K. M., Isayev, O., Hress, O., Yershov, S., Tsepelev, V. (2019). Effect of heat treatment parameters on the microstructure of quenching–partitioning–tempering steel. Heat Treatment and Surface Engineering, 1 (1-2), 83–86. doi: https://doi.org/10.1080/25787616.2018.1560168
  17. Wang, S. (2009). Metal Heat Treatment Principles and Process. Harbin industrial of technology press. Harbin.
  18. Hosmani, S. D., Kurhatti, R. V., Kabadi, V. K. (2017). Wear Behavior of Spherodized Cementite in Hyper Eutectoid Plain Carbon Steel. International Advanced Research Journal in Science, Engineering and Technology, 4 (7), 257–262.
  19. Krauss, G. (1999). Martensite in steel: strength and structure. Materials Science and Engineering: A, 273-275, 40–57. doi: https://doi.org/10.1016/s0921-5093(99)00288-9
  20. Lee, K. O., Hong, S. K., Kang, Y. K., Yoon, H. J., Kang, S. S. (2009). Grain refinement in bearing steels using a double-quenching heat-treatment process. International Journal of Automotive Technology, 10 (6), 697–702. doi: https://doi.org/10.1007/s12239-009-0082-5
  21. Mishra, B., Jena, P. K., Ramakrishna, B., Madhu, V., Bhat, T. B., Gupta, N. K. (2012). Effect of tempering temperature, plate thickness and presence of holes on ballistic impact behavior and ASB formation of a high strength steel. International Journal of Impact Engineering, 44, 17–28. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2011.12.004
  22. Etesami, S. A., Enayati, M. H., Kalashami, A. G. (2017). Austenite formation and mechanical properties of a cold rolled ferrite-martensite structure during intercritical annealing. Materials Science and Engineering: A, 682, 296–303. doi: https://doi.org/10.1016/j.msea.2016.09.112
  23. Saastamoinen, A., Kaijalainen, A., Heikkala, J., Porter, D., Suikkanen, P. (2018). The effect of tempering temperature on microstructure, mechanical properties and bendability of direct-quenched low-alloy strip steel. Materials Science and Engineering: A, 730, 284–294. doi: https://doi.org/10.1016/j.msea.2018.06.014
  24. Schumacher, J., Clausen, B., Zoch, H.-W. (2018). Influence of inclusion type and size on the fatigue strength of high strength steels. MATEC Web of Conferences, 165, 14003. doi: https://doi.org/10.1051/matecconf/201816514003
  25. Mani, E., Udhayakumar, T. (2018). Effect of prior austenitic grain size and tempering temperature on the energy absorption characteristics of low alloy quenched and tempered steels. Materials Science and Engineering: A, 716, 92–98. doi: https://doi.org/10.1016/j.msea.2018.01.020
  26. Qasim, B. M., Khidir, T. C., F. Hameed, A., Abduljabbar, A. A. (2018). Influence of heat treatment on the absorbed energy of carbon steel alloys using oil quenching and water quenching. Journal of Mechanical Engineering Research and Developments, 41 (3), 43–46. doi: https://doi.org/10.26480/jmerd.03.2018.43.46
  27. Long, S., Liang, Y., Jiang, Y., Liang, Y., Yang, M., Yi, Y. (2016). Effect of quenching temperature on martensite multi-level microstructures and properties of strength and toughness in 20CrNi2Mo steel. Materials Science and Engineering: A, 676, 38–47. doi: https://doi.org/10.1016/j.msea.2016.08.065
  28. González, G., Molina, R., Delavalle, M., Moro, L. (2015). Variation of Creep Resistance in Ferritic Steels by a Heat Treatment. Procedia Materials Science, 9, 412–418. doi: https://doi.org/10.1016/j.mspro.2015.05.011
  29. Laboratory team, 2019, Modul Praktikum Uji Aus (Indonesian). Mechanical Engineering Departement, Faculty of Engineering, Yogyakarta, Gadjah Mada University.
  30. Soejanto, Irwan (2009). Desain Eksperimen dengan Metode Taguchi. Yogyakarta, Graha Ilmu.
  31. Yurianto, Y., Pratikto, P., Soenoko, R., Suprapto, W. (2019). Effect of quench and temper on hardness and wear of HRP steel (armor steel candidate). Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (12 (99)), 55–61. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.156799

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-02-29

Як цитувати

Yurianto, Y., Suprihanto, A., Suryo, S. H., Umardani, Y., & Yanuar, P. (2020). Вплив температури аустеніту і часу зберігання на вплив енергії і зносу сталі HRP. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(12 (103), 45–51. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.156798

Номер

Том 1 № 12 (103) (2020): Матеріалознавство

Розділ

Матеріалознавство

Ліцензія

Авторське право (c) 2020 Yurianto Yurianto, Agus Suprihanto, Sumar Hadi Suryo, Yusuf Umardani, Padang Yanuar

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.