Вплив гартування та відпуску на твердість і зносостійкість гарячекатаної листової сталі (броньової сталі)

Автор(и)

  • Yurianto Yurianto Brawijaya University Jl. Mayjen Haryono, 167, Malang, Indonesia, 65145, Індонезія https://orcid.org/0000-0002-3403-2233
  • Pratikto Pratikto Brawijaya University Jl. Mayjen Haryono, 167, Malang, Indonesia, 65145, Індонезія
  • Rudy Soenoko Brawijaya University Jl. Mayjen Haryono, 167, Malang, Indonesia, 65145, Індонезія https://orcid.org/0000-0002-0537-4189
  • Wahyono Suprapto Brawijaya University Jl. Mayjen Haryono, 167, Malang, Indonesia, 65145, Індонезія

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.156799

Ключові слова:

тріщина, пластичність, твердість, витримка, мартенсит, гартування, міцність, відпуск, в'язкість, зносостійкість

Анотація

Потреба в гартованiй та відпущенiй сталі, особливо для виготовлення компонентів бойових машин, зросла. Ця сталь класифікується як високоміцна, тверда і куленепробивна (броньова сталь). Підтримання стабільності твердості сталі дуже важливе, адже твердість є стандартом якості для броньової сталі. Висока твердість призводить до зростання крихкості, тому для її зменшення необхідний відпуск (залишкова напруга знімається відпуском). Температура аустеніту і відпуску впливають на твердість і зносостійкість гартованої та відпущеної сталі. Твердість і зносостійкість можливо отримати завдяки впливу гартування і відпуску на гарячекатану листову сталь в якості броньової сталі. Матеріалом, використаним в даному дослідженні є гарячекатана листова сталь, виготовлена в Індонезії з вмістом вуглецю 0,29 %. Використовуваний метод полягає в нагріванні матеріалу до 900, 885 і 870 °С (витримка протягом 45, 30 і 15 хвилин), охолодженні у воді, виготовляється гартована сталь. Гартовану сталь нагрівають до 150 °С (витримують протягом 45, 30 і 15 хвилин) і охолоджують на атмосферному повітрі. Були використані оптимальні параметри термообробки, методи Тагуті і дисперсійний аналіз. За обраними параметрами і рівнем термообробки можна дізнатися кількість необхідних зразків. Параметр термообробки впливає на твердість, а дисперсійний аналіз – на зносостійкість. Оптимальна твердість і зносостійкість становлять 566,48 HVN (±532 BHN) і 2,01×10-9 мм2/кг відповідно. На обидва впливає температура аустеніту і відпуску

Спонсор дослідження

  • The author would like to thank Pradika Andarisa (Mechanical Engineer) for his technical assistance. This assistance in the preparation of the calculation optimation using Minitab 18 in this article is gratefully acknowledged

Біографії авторів

Yurianto Yurianto, Brawijaya University Jl. Mayjen Haryono, 167, Malang, Indonesia, 65145

Master of Technical Sciences, Associate Professor

Department of Mechanical Engineering

Pratikto Pratikto, Brawijaya University Jl. Mayjen Haryono, 167, Malang, Indonesia, 65145

Doctor of Technical Sciences, Professor

Department of Mechanical Engineering

Rudy Soenoko, Brawijaya University Jl. Mayjen Haryono, 167, Malang, Indonesia, 65145

Doctor of Technical Sciences, Professor

Department of Mechanical Engineering

Wahyono Suprapto, Brawijaya University Jl. Mayjen Haryono, 167, Malang, Indonesia, 65145

Doctor of Technical Sciences, Professor

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. 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
  5. Sampath, K. (2007). How to Choose Electrodes for Joining High-Strength Steels. Welding Journal, 26–28. Available at: https://app.aws.org/www/wj/2007/07/WJ_2007_07.pdf?_ga=2.143746806.298708127.1558695448-1529157542.1558695448
  6. Messler, R. W. (1999). Principles of Welding. John Wiley & Sons. doi: https://doi.org/10.1002/9783527617487
  7. 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
  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. Dziurka, R., Pacyna, J. (2011). The influence of carbon content on the kinetics of phase transformations of undercooled austenite of the Cr-Mn-Mo model alloys. Archives of Materials Science and Engineering, 47 (2), 77–84.
  10. Zhang, J., Cai, Q., Wu, H., Zhang, K., Wu, B. (2012). Effect of Tempering Temperature on Microstructure and Properties of E690 Offshore Plate Steel. Journal of Iron and Steel Research International, 19 (3), 67–72. doi: https://doi.org/10.1016/s1006-706x(12)60076-4
  11. 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
  12. Matsuda, H., Mizuno, R., Funakawa, Y., Seto, K., Matsuoka, S., Tanaka, Y. (2013). Effects of auto-tempering behaviour of martensite on mechanical properties of ultra high strength steel sheets. Journal of Alloys and Compounds, 577, S661–S667. doi: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2012.04.108
  13. Persson, E. (2014). Austenite grain growth in bearing steels. An investigation on steel grades 100Cr6 and 100CrMnMoSi8-4-6. Stockholm, 97.
  14. 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
  15. 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
  16. Saha, D. C., Biro, E., Gerlich, A. P., Zhou, Y. (2016). Effects of tempering mode on the structural changes of martensite. Materials Science and Engineering: A, 673, 467–475. doi: https://doi.org/10.1016/j.msea.2016.07.092
  17. Ebrahimian, A., Ghasemi Banadkouki, S. S. (2017). Mutual mechanical effects of ferrite and martensite in a low alloy ferrite-martensite dual phase steel. Journal of Alloys and Compounds, 708, 43–54. doi: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2017.02.287
  18. Hidalgo, J., Findley, K. O., Santofimia, M. J. (2017). Thermal and mechanical stability of retained austenite surrounded by martensite with different degrees of tempering. Materials Science and Engineering: A, 690, 337–347. doi: https://doi.org/10.1016/j.msea.2017.03.017
  19. 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. Available at: https://iarjset.com/upload/2017/july-17/IARJSET%2044.pdf
  20. Chen, Y., Ping, D., Wang, Y., Zhao, X. (2018). An atomic mechanism for the formation of nanotwins in high carbon martensite. Journal of Alloys and Compounds, 767, 68–72. doi: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.07.099
  21. 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
  22. Laboratory team, 2019, Modul Praktikum Uji Aus (Indonesian). Mechanical Engineering Departement, Faculty of Engineering, Yogyakarta, Gadjah Mada University.
  23. Soejanto, Irwan (2009). Desain Eksperimen dengan Metode Taguchi. Yogyakarta, Graha Ilmu.
  24. Krishnaiah, K., Shahabudeen, P. (2012). Applied Design of Experiments and Taguchi Methods. New Delhi, 371.

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-05-24

Як цитувати

Yurianto, Y., Pratikto, P., Soenoko, R., & Suprapto, W. (2019). Вплив гартування та відпуску на твердість і зносостійкість гарячекатаної листової сталі (броньової сталі). Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(12 (99), 55–61. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.156799

Номер

Том 3 № 12 (99) (2019): Матеріалознавство

Розділ

Матеріалознавство

Ліцензія

Авторське право (c) 2019 Yurianto - Yurianto

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.