Аналіз впливу обробки гарячекатаної листової сталі методом гартування і гартування з відпуском на підвищення твердості по віккерсу

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.233349

Ключові слова:

мартенсит, ферит, перліт, вигин, гартування, відпуск, мікроструктура

Анотація

У статті визначається вплив радіуса вигину на розподіл твердості, гранулометричний склад і мікроструктуру на площі поверхні розтягувального напруження і напруги стиснення після вигину і гартування з відпуском. Тестування матеріалу допомагає визначити і проаналізувати його якість. Проводилося дослідження вигину матеріалу гарячекатаної листової сталі радіусом 50 мм, 55 мм, 60 мм, 65 мм і 70 мм з відстанню вимірювання 1 мм, 2 мм і 3 мм, найбільше значення було отримано при радіусі 55 мм з відстанню вимірювання 1 мм. Після обробки гартуванням з відпуском з часом витримки 30 хвилин було отримано значення 498 HV при радіусі 70 мм з відстанню вимірювання 2 мм Випробування на твердість проводили при температурі аустеніту 900 °С, за результатами випробувань мікроструктури були отримані більш дрібні зерна в області стиснення r=2,173 мкм і в області розтягування r=2,34 мкм. Метою даного спостереження є визначення мікроструктури матеріалу, що піддається процесу термічної обробки при температурі 900 °C з часом витримки 30 хвилин з використанням води в якості охолоджуючого середовища. Результати спостереження за мікроструктурою випробовуваних зразків до процесу гартування з відпуском показали, що структура фериту була більш домінуючою, ніж перліт, але після процесу гартування з відпуском результати показали, що перліту було більше, ніж фериту, через присутність аустеніту. Обробка по перетворенню лінії Ar3 призводить до того, що твердість змінює форму мікроструктури мартенситу в сталь, в той час як товщина навуглецьовуючого шару збільшується зі збільшенням температури карбонізації на поверхні загартованого зразка, що призводить до утворення мартенситу і залишкового аустеніту, що викликає затвердіння покриття

Спонсор дослідження

  • The author would like to thank the support and guidance from Prof. Dr. Ir. Pratikto, MMT as Principal Counselor, Prof. Ir. Agus Suprapto, MSc., PhD, Co Promotor1 and Dr. Ir. Achmad As’ad Sonief, MT Co Promotor2. The authors also would like to thank Prof. Ir. Rochim Suratman, MEng., PhD (Head of Engineering PT Pindad) and Ir. Amung Sumantri, MM (Product Development Manager of PT Krakatau Steel) for their support and suggestion.

Біографії авторів

Achmad Taufik, Institut Teknologi Nasional Malang, Study doctoral program of Brawijaya University Engineering Faculty (Material-Manufacture)

Doctoral Student

Department of Mechanical Engineering

Department of Mechanical Engineering

Pratikto Pratikto, Brawijaya University Malang

Doctorate of Mechanical Engineering, Professor

Department of Mechanical Engineering

Agus Suprapto, Brawijaya University Malang

Doctor of Metallurgy, Associate Professor, PhD

Department of Mechanical Engineering

Achmad As’ad Sonief, Brawijaya University Malang

Doctorate of Mechanical Engineering, Associate Professor

Department of Mechanical Engineering

Посилання

  1. Karagöz, Ş., Atapek, Ş. H., Yilmaz, A. (2010). Microstructural and Fractographical Studies on Quenched and Tempered Armor Steels. Materials Testing, 52 (5), 316–322. doi: https://doi.org/10.3139/120.110134
  2. Konca, E. (2020). A Comparison of the Ballistic Performances of Various Microstructures in MIL-A-12560 Armor Steel. Metals, 10 (4), 446. doi: https://doi.org/10.3390/met10040446
  3. 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
  4. Peet, M. (2015). Prediction of martensite start temperature. Materials Science and Technology, 31 (11), 1370–1375. doi: https://doi.org/10.1179/1743284714y.0000000714
  5. Kılıç, N., Ekici, B. (2013). Ballistic resistance of high hardness armor steels against 7.62mm armor piercing ammunition. Materials & Design, 44, 35–48. doi: https://doi.org/10.1016/j.matdes.2012.07.045
  6. Atapek, S. (2013). Development of a New Armor Steel and its Ballistic Performance. Defence Science Journal, 63 (3), 271–277. doi: https://doi.org/10.14429/dsj.63.1341
  7. Sanusi, O., Akindapo, J. (2015). Ballistic Performance of a Quenched and Tempered Steel Against 7.62mm Calibre Projectile. Nigerian Journal of Technology, 34 (2), 309. doi: https://doi.org/10.4314/njt.v34i2.15
  8. Shuai, X., Mao, H., Kong, Y., Du, Y. (2017). Phase field crystal simulation of the structure evolution between the hexagonal and square phases at elevated pressures. Journal of Mining and Metallurgy, Section B: Metallurgy, 53 (3), 271–278. doi: https://doi.org/10.2298/jmmb170527027s
  9. 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
  10. Singh, B. B., Kumar, K. S., Madhu, V., Kumar, R. A. (2017). Effect of Hot Rolling on Mechanical Properties and Ballistic Performance of High Nitrogen Steel. Procedia Engineering, 173, 926–933. doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.12.144
  11. Herbirowo, S., Adjiantoro, B., Romijarso, T. B., Pramono, A. W. (2018). The effect of tempering treatment on mechanical properties and microstructure for armored lateritic steel. AIP Conference Proceedings, 1964, 020043. doi: https://doi.org/10.1063/1.5038325
  12. Kim, H., Inoue, J., Okada, M., Nagata, K. (2017). Prediction of Ac3 and Martensite Start Temperatures by a Data-driven Model Selection Approach. ISIJ International, 57 (12), 2229–2236. doi: https://doi.org/10.2355/isijinternational.isijint-2017-212
  13. Tukur, S. A., Usman, M. M., Muhammad, I., Sulaiman, N. A. (2014). Effect of Tempering Temperature on Mechanical Properties of Medium Carbon Steel. International Journal of Engineering Trends and Technology, 9 (15), 798–800. doi: https://doi.org/10.14445/22315381/ijett-v9p350
  14. Mondal, C., Mishra, B., Jena, P. K., Siva Kumar, K., Bhat, T. B. (2011). Effect of heat treatment on the behavior of an AA7055 aluminum alloy during ballistic impact. International Journal of Impact Engineering, 38 (8-9), 745–754. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2011.03.001
  15. Banerjee, M. K. (2017). 2.1 Fundamentals of Heat Treating Metals and Alloys. Comprehensive Materials Finishing, 1–49. doi: https://doi.org/10.1016/b978-0-12-803581-8.09185-2
  16. Hasan, M. F. (2016). Analysis of Mechanical Behavior and Microstructural Characteristics Change of ASTM A-36 Steel Applying Various Heat Treatment. Journal of Material Science & Engineering, 05 (02). doi: https://doi.org/10.4172/2169-0022.1000227
  17. Steel. Availablle at: https://en.wikipedia.org/wiki/Steel
  18. Dlouhy, J., Podany, P., Džugan, J. (2020). Influence of Martensite Deformation on Cu Precipitation Strengthening. Metals, 10 (2), 282. doi: https://doi.org/10.3390/met10020282

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-08-26

Як цитувати

Taufik, A., Pratikto, P., Suprapto, A., & Sonief, A. A. (2021). Аналіз впливу обробки гарячекатаної листової сталі методом гартування і гартування з відпуском на підвищення твердості по віккерсу. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(12(112), 18–24. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.233349

Номер

Том 4 № 12(112) (2021): Матеріалознавство

Розділ

Матеріалознавство

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Achmad Taufik, Pratikto Pratikto, Agus Suprapto, Achmad As’ad Sonief

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.