&Title=Proiecte&Continut=
OTELURI MICROALIATE CU NANOPRECIPITATE DE TENACITATE RIDICATA

HIGH TOUGHNESS NANOPRECIPITATED MICROALLOYED STEELS
English
 
Rezultatele proiectului

RAPORT STIINTIFIC FINAL

Descarca raport

Etapa I/2012
Obiectivele primei etape a proiectului au fost:

  • Identificarea solutiilor teoretice de realizare a otelurilor microaliate cu tenacitate  ridicata;
  • Stabilirea domeniilor compozitionale, structura si morfologie asociate  caracteristicilor mecanice urmarite, ca baza pentru experimentarile de laborator;
  • Experimentari preliminare de laborator pentru studierea unor domenii compozitionale selectate anterior.

Activitatea 1. Cercetari fundamentale –ipoteze privind evaluarea potentialului de dezvoltare al otelurilor microaliate

Realizarea obiectivelor etapei a presupus efectuarea unui studiu bibliografic complex care sa ofere atit informatiile privitoare la stadiul de dezvoltare al otelurilor microaliate, tendintele si cerintele principalului beneficiar –industria constructoare de autovehicule, nivelul tot mai ridicat al caracteristicilor de exploatare solicitate de utilizator cit si  sa elucideze aspectele teoretice legate de obtinerea si procesarea acestora. Au fost studiate rezultatele cercetarilor recente si au fost stabilite directiile urmate de cercetatori din intreaga lume in scopul obtinerii unor oteluri microaliate cu tenacitate ridicata. Au fost de asemenea studiate metodele moderne de elaborare turnare, care sa permita si modelele teoretice cele mai adcvate pentru calculul incarcaturii de materii prime si pentru determinarea compozitiilor elaborate.  Pentru a raspunde cererilor utilizatorilor pentru oteluri microaliate cu tenacitate ridicata au fost identificate doua cai de dezvoltare:

  • Controlul structurii prin elementele de microaliere
  • Procesele termomecanice

Activitatea 2. Procedee de obtinere si procesare termomecanica a otelurilor microaliate

Pentru realizarea unor noi oteluri performante au fost studiate  mecanismele prin care se produce durificarea in otelurile cu continut scazut de carbon, atit durificare structurala a matricii prin efectele de rafinare a grauntelui induse de catre anumite elemente de aliere (V,Nb,Ti,N,Zr,Al, etc) cit si durificarea prin precipitarea carburilor si carbonitrurilor complexe pe care aceste elemente le formeaza. Rezultatele cercetarilor recente care pun in evidenta noi aspecte ale durificarii prin precipitare, rolul morfologiei constituentilor structurali, si impactul regimului de deformare, al  conditiilor de racire au fost sistematizate. De asemenea studiul a urmarit efectele pe care procesele termomecanice complexe le au asupra structurii otelurilor microaliate si au fost studiate metodele de deformare plastica severa si posibilitatile de aplicare la nivel industrial al acestor procedee.  In cadrul proiectului, se va utiliza combinarea controlului compozitiei chimice cu diferite metode de tratament termomecanic dintre care deformarea indusa de transformarea feritica (DIFT) va fi o modalitate de a incerca obținerea unor  nanoprecipitate de Fe3C si  graunti  ultrafini de ferita (1-3 µm).

Activitatea 3. Modele teoretice pentru dezvoltarea unor oteluri cu tenacitate ridicata

Datele furnizate de studiul teoretic  au avut ca scop definirea unor modele teoretice compozitionale si structurale care sa ofere otelului caracteristici mecanice avansate. Luind in consideratie aspectele legate de caracteristicile mecanice ale constituentilor ferita, perlita, bainita, martensita, care se pot gasi in anumite proportii in structura unui otel microaliat in functiile de compozitia chimica si de conditiile de racire dupa austenitizare se poate stabili un model structural care sa fie realizat experimental.
Datele adunate au condus catre doua concluzii:

  • Stabilirea continutului de elemente de aliere astfel incit temperatura de transformare γ→ α sa fie mai scazuta, favorizindu-se astfel formarea unei ferite fine cu morfologie aciculara  (care ofera o mai mare tenacitate materialului) si a unei perlite cu spatii interlamelare mici (care mareste rezistenta). De asemenea este de dorit sa se obtina o granulatie cit mai fina pe care adaosurile de elemente ca niobiul o favorizeaza.
  • Parametrii de proces (deformare/racire) trebuie alesi de asa natura incit sa favorizeze o structura ferito-perlitica, cu o proportie controlata a perlitei, cu ferita cu morfologie aciculara si granulatie submicronica (ferita ultarfina) si cu carburi si carbonitruri de ordin nanometric precipitate in interiorul gauntilor de ferita.

Acest model structural teoretic asigura un bun raport al caracteristicilor de rezistenta si tenacitate. In etapele experimentale din cadrul proiectului va fi urmarita realizarea unor oteluri corespunzatoare acestui model structural. Evaluarea teoretica a caracteristicilor mecanice in functie de compozitia chimica si structura ferito-perlitica a fost facuta utilizind modelul de calcul(ecuatia) lui Gladman .
Analiza datelor privind mecanismele de durificare structurale si a compozitiilor care favorizeaza obtinerea unui raport optim intre proprietatile de rezistenta si de plasticitate a permis stabilirea domeniilor compozitionale pentru realizarea loturilor experimentale preliminare.
Conform datelor prezentate in tabelul 2.2 (cap.2.2) efectul carburilor si al carbonitrurilor formate de elementele de microaliere V, Nb, Ti, Zr, B asupra caracteristicilor mecanice ale materialului poate fi sintetizat astfel:
-Vanadiul prin intermediul V(N,C), VN, VC asigura durificarea prin precipitare dupa deformare sau normalizare si finisarea granulatiei dupa racirea controlata (normalizare).
-Niobiul in solituia solida si carbonitrurile  Nb(C,N), au efecte similare asupra otelului si suplimentar influenteaza recristalizarea si transformarea γ→α dupa deformarea la cald.
- Titanul formeaza Ti(C,N), TiN si TiC care au efecte asupra granulatiei si durifica prin precipitare matricea ferito-perlitica.
Rolul acestor elemente de microaliere este completat de alte componente ale otelului. Astfel continutul de carbon are influenta prin cresterea continutului de perlita marind rezistenta dar scazind tenacitatea. Mici adaosuri de crom, sulf, aluminiu, zirconiu, etc pot in combinatie cu elementele de microaliere sa potenteze sau sa scada efectul acestora.

Activitatea 4. Alegerea variantelor tehnologice de elaborare ;stabilirea conditiilor si parametrilor procesului

In cadrul experimentarilor din aceasta etapa au fost studiate mai multe domenii compozitionale stabilite pe baza studiilor si datelor teoretice prezentate anterior.
A fost utilizata ca referinta o compozitie de otel de tipul C- 0,30-0,40%, Mn – 1,2-1,6%, Si- 0,5-0,7%, P≤0,025, S≤0,025%, Cr -0,-0,2%. Pentru aceasta compozitie au fost realizate mai multe variante de microaliere:

  • Domeniul compozitional V- 0,12%, Ti – 0%;Pentru acest domeniu au fost realizate patru sarje in care urmatoarele continuturi de niobiu: 0%, 0,12%, 0,17%, 0,20%;
  • Domeniul compozitional Nb- 0,08%, Ti-0%, ; au fost realizate patru sarje cu urmatoarele continuturi de vanadiu: 0%, 0,14%, 0,17%, 0,20%;
  • Domeniul compozitional  Nb -0,14%, Ti-0%, si continut de vanadiu: 0,0016%, 0,0017%, 0,002%
  • Domeniul compozitional Nb-0,18%, Ti-0%, vanadiu 0,14%, 0,17%, 0,20%
  • Domeniul compozitional: Nb-0%, V-0% ; Ti:avind urmatoarele continuturi de titan: 0,14%, 0,17%, 0,20%

In afara acestor domenii au mai fost studiate patru compozitii avind V-0,12%, si continuturi variabile de Nb (0,1%, 0,15%, 0,18%) si carbon (0,1%, 0,2%, 0,25% 0,28%).
De asemenea au fost utilizate doua variante de elaborare:

  1. in instalatie de retopire in vid RAV
  2. in cuptor cu inductie in vid CIV

Tehnologiile de turnare, calculul de incarcatura si asimilarile elementelor sint prezentate in detaliu in cap. 7. al studiului. Loturile turnate conform tehnologiilor prezentate in cap.7.2.1. si 7.2.2. au fost investigate din punctul de vedere al carcteristicilor mecanice, compozitiei chimice si al structurii.

Activitatea 5. Selectia si pregatirea materiilor prime si al materialelor auxiliare pentru obtinerea loturilor experimentale

          Necesitatea unei baii metalice curate, lipsite de prezenta unor componente care sa conduca la impurificarea cu elemente nemetalice sau infestarea baii metalice cu elemente chimice nedorite in compozitia chimica finala a otelului, impune o sortare si o pregatire adecvata a materiilor prime. In vederea elaborarii si turnarii loturilor experimentale au fost efectuate analizele chimice verificarile pentru toate elementele incarcaturii, si operatiile de pregatire a cuptorului stamparea materialului refractar, pregatirea creuzetelor si al ustensilelor necesare, operatii descrise in cap. VI al studiului. In acesta etapa au fost de asemenea proiectate si executate lingotierele necesare elaborarii de lingouri deformabile de dimensiuni diferite si pentru turnare de epruvete si probe pentru etapa a doua a proiectului.

Activitatea 6. Elaborarea si caracterizarea lotului preliminar

Au fost realizate loturi experimentale in patru domenii compozitionale (cap.3.2) obtinute prin turnarea unor probe cilindrice cu diametrul de 25 mm si inaltimea de 20 mm in instalatia de retopire cu arc in vid RAV.
De asemenea au fost turnate in cuptorul cu inductie in vid patru sarje (lingouri  pentru epruvete de incercari mecanice) in domeniul compozitional V=0,14%, constant si continutul de niobiu variind intre 0,1 si 0,2%.

Sarjele RAV probele 0-16
Compozitia chimica a loturilor  este prezentata in tab. 1

Tab. 1 Compozitia chimica a sarjelo RAV


Proba

Compoziţia chimică, %

C

Si

Mn

P

S

Cr

N

V

Nb

Ti

0

0,35

0,70

1,65

0,02

0,024

0,66

0,01

0,14

0

0

1

0,34

0,69

1,65

0,022

0,019

0,41

0,026

0,14

0,12

0

2

0,32

0,61

1,37

0,025

0,024

0,36

0,03

0,14

0,17

0

3

0,38

0,74

1,67

0,025

0,022

0,44

0,06

0,16

0,21

0

4

0,36

0,56

1,71

0,015

0,023

0,41

0,073

0,083

0,0018

0

5

0,32

0,69

1,61

0,028

0,024

0,23

0,019

0,080

0,14

0

6

0,31

0,57

1,61

0,028

0,022

0,23

0,021

0,095

0,155

0

7

0,30

0,66

1,53

0,031

0,025

0,21

0,037

0,087

0,200

0

8

0,30

0,67

1,64

0,029

0,035

0,24

0,04

0,146

0,0017

0

9

0,31

0,64

1.63

0,028

0,021

0,24

0,024

0,20

0,0020

0

10

0,31

0,69

1,64

0,029

0,022

0,24

0,018

0,227

0,0016

0

11

0,30

0,72

1,62

0,032

0,026

0,25

0,015

0,18

0,129

0

12

0,32

0,65

1,68

0,036

0,026

0,25

0,016

0,19

0,185

0

13

0,34

0,66

1,64

0,032

0,025

0,25

0,015

0,177

0,214

0

14

0,30

0,67

1,62

0,032

0,023

0,24

0,014

0

0

0,134

15

0,31

0,61

1,65

0,034

0,026

0,25

0,017

0

0

0,164

16

0,27

0,61

1,60

0,036

0,024

0,24

0,013

0

0

0,178

Dupa turnare, probele au fost supuse unui tratament de austenitizare la 950-970oC/ 20min in cuptor electric de laborator cu vatra fixa, urmat de racire in aer. Probele au fost incalzite cu cuptorul de la 700oC.
Probele tratate  au fost polizate, lustruite si atacate cu reactiv Nital 5% dupa care au fost examinate la microscopul optic Olympus GX 51 la mariri de 500x si 1000x.

Sarjele CIV S0-S4
La turnarea sarjelor CIV a fost urmarita varierea continutului de niobiu pentru un nivel al vanadiului constant. Continutul de carbon a variat de asemenea. Compozitia acestor sarje este prezentata in tab 2

Tab. 2 Compozitia chimica a probelor CIV


Şarja

Compoziţia chimică, %

C

Si

Mn

P

S

Cr

Mo

V

Nb

Fe

ŞARJA S0/1

0,1

0,61

1,55

0,032

0,021

0,19

0,03

0,16

0

rest

ŞARJA S0/2

0,1

0,54

1,45

0,031

0,019

0,20

0,04

0,16

0

rest

ŞARJA S1/1

0,3

0,44

1,17

0,024

0,017

0,19

0,03

0,16

0,13

rest

ŞARJA S1/2

0,28

0,38

1,08

0,026

0,018

0,19

0,03

0,16

0,13

rest

ŞARJA S2/1

0,30

0,46

1,38

0,025

0,019

0,23

0,05

0,15

0,17

rest

ŞARJA S2/2

0,27

0,47

1,36

0,027

0,021

0,23

0,05

0,15

0,17

rest

ŞARJA S3/1

0,26

0,43

1,51

0,027

0,021

0,24

0,05

0,16

0,22

rest

ŞARJA S3/2

0,26

0,40

1,48

0,028

0,022

0,24

0,05

0,15

0,22

rest

In urma examenului microscopic a fost pusa in evidenta structura si modul in care acesta a fost influentata de continuturile diferite in elemente de microaliere.

Examen microstructural
Examinarea probelor obtinute prin turnare utilizind procedeul RAV (probele 0-16) patru domenii compozitionale si a probelor CIV (probele S0-S3) din domeniul compozitional V=0,14/Nb = 0÷0,18%  a pus in evidenta modul in care variatia continutului principalelor elemente de aliere influenteaza morfologia structurii turnate a otelurilor.
Se poate observa ca pentru toate probele efectul adaosurilor de niobiu duce la obtinerea unei granulatii foarte fine, si de asemenea la modificarea morfologiei feritei. Proportia precipitatelor (carburi si carbonitruri), cu efecte notabile creste atunci cind  continutul total in elemente de microaliere creste.
Asocierea vanadiului cu niobiul a avut efectul de a modifica calibilitatea otelului, cresterea procentului de V+Nb duce la obtinerea unei proportii mai mici de martensita si formarea bainitei in cantitati mai mari.

Caracteristici mecanice
Caracteristici mecanice Sarjele S0-S3
Au fost încercate la tracţiune 16 epruvete, câte două pentru fiecare dintre materialele notate cu următoarele coduri: S0_1, S0_2, S1_1, S1_2, S2_1, S2_2, S3_1, S3_2.
          La unele dintre epruvete, datorită calităţii semifabricatelor, nu a fost posibilă eliminarea tuturor defectelor după strunjirea la diametrul de 10 mm.
Incercarea la tracţiune s-a realizat pe o maşină Instron 8810 la o viteză de deplasare a bacurilor hidraulice de 1 mm/min. Graficele curbelor caracteristice convenţionale sunt arătate în figurile de mai jos, câte două pentru fiecare material în parte. După prezentarea curbelor sunt calculate alungirea la rupere [%], rezistenţa la rupere [MPa], modulul de elasticitate longitudinal calculat pe intervalul de tensiuni între 100-200 MPa şi limita de curgere convenţională [MPa] stabilită la o deformaţie remanentă de 0,2 %.

Material

Alungirea la rupere
[%]

Rezistenţa la rupere
[MPa]

Modulul de elasticitate
 [GPa]

Limita de curgere convenţională
[MPa]

S0_1

1,9

630,8

206,9

531,9

S0_2

2,2

628,4

210,9

518,8

S1_1*

0,8

681,0

204,5

635,1

S1_2

1,3

686,3

214,1

610,7

S2_1

0,5

660,5

217,4

645,9

S2_2

0,5

625,0

209,6

620,8

S3_1

0,4

572,1

203,5

535,4

S3_2

0,4

609,4

218,1

598,6

Concluzii

In prima etapa a proiectului Oteluri microaliate cu nanoprecipitate de tenacitate au fost efectuate studii teoretice si cercetari experimentale preliminare privind obtinerea, prelucrarea termomecanica si testarea unor oteluri microaliate cu tenacitate ridicata.
Primul obiectiv al proiectului a fost realizarea unui studiu teoretic despre stadiul actual  in fabricatia acestui tip de materiale cit si identificarea unor cai si metode noi de realizare a unor materiale cu caracteristici superioare.
De asemenea, un alt obiectiv a fost  stabilirea unor modele teoretice compozitionale si  structurale care sa constituie baza experimentarilor de laborator. Au fost stabilite:

  • domeniile compozitionale pentru loturile experimentale
  • tipuri de structura si morfologie care asigura raportul optim al caracteristicilor de rezistenta si plasticitate;
  • metodele de obtinere a loturilor experimentale
  • au fost efectuate pregatirile tehnologice pentru turnarea unor lingouri deformabile plastic in etapa urmatoare a proiectului.

Etapa de experimentari preliminare (obiectivul al treilea) a avut ca scop analizarea efectului pe care diferite combinatii de elemente de microaliere il au asupra structurii si morfologiei otelului. Analizele chimice efectuate pe probele RAV si CIV au aratat ca procesul de elaborare a fost bine condus iar calculele de incarcatura, asimilare si ardere pentru elementele de aliere au fost corecte.
Analiza microstructurala efectuata a pus in evidenta modificari pozitive ale morfologiei fazelor pentru anumite combinatii de elemente (V+Nb), in primul rind o finisare avansata a marimii de graunte si in al doilea rind modificari ale calibilitatii care permit obtinerea unor  combinatii de faze stabile (ferita, perlita) si metastabile (martensita, bainita, troostia) care pot asigura bune caracteristici mecanice.
Incercarile mecanice au fost efectuate pe epruvete in stare turnata (sarjele S0-S3 CIV). Valorile rezistentei la rupere obtinute au fost in intervalul 570-690 MPa, valori relativ ridicate luind in consideratie faptul ca epruvetele nu au fost supuse nici unui tratament termic.
Valorile cele mai bune ale rezistentei la tractiune (>680MPa) au fost obtinute pentru sarja S1 care are o structura fina, cu bainita si carburi ( continut de 0,13V+0,18 Nb).
Partenerii implicati in proiect au  participat la efectuarea activitatilor planificate in conformitate cu prevedrile Planului de realizare si ale Acordului de colaborare.
Datele teoretice si rezultatele experimentale obtinute in acesta etapa vor fi publicate si vor fi  utilizate in etapa urmatoare pentru definitivarea tehnologiei de laborator de turnare a lingourilor deformabile din mai multe domenii compozitionale. In etapa a doua a proiectului vor fi efectuate experimentari privind regimul de procesare termomecanica necesar pentru cresterea tenacitatii, a plasticitatii si deformabilitatii otelurilor.
Cercetarile si studiile efectuate in etapa I au permis realizarea unei  sinteze a datelor tehnice si stiintifice referitoare la otelurile microaliate si la metodele de dezvoltare a unor materiale noi, cu caracteristici superioare.
Rezultatele etapei sint prezentate in Raportul Technic




Etapa a II a
Obiectivele celei de-a doua etape a proiectului au fost:

  • Obtinerea de oteluri microaliate in domeniile compozitionale selectate;
  • Stabilirea regimurilor preliminare de procesare termomecanica ale acestora

Experimentarile din aceasta etapa au constat in:

  • elaborarea unor sarje de material cu continuturi variabile de elemente de microaliere Nb si V
  • aplicarea unor regimuri de deformare cu parametri variabili
  • caracterizarea loturilor experimentale din punct de vedere al compozitiei chimice, structurii si al proprietatilor mecanice
  • analiza rezultatelor in vederea optimizarii proceselor termomecanice

Activitatea II.1 Elaborarea si caracterizarea loturilor din domeniul compozitional selectat

Sarjele experimentele au fost elaborate si turnate in cuptorul cu inductie in vid Balzers tip HU-40-25-40-04 aflat in dotarea Laboratorului ERAMET al Facultatii Stiinta si Ingineria Materialelor a Universitatii Politehnica din Bucuresti. 
Realizarea lotului de test din oțeluri microaliate pentru industria de automobile s-a efectuat după un algoritm de lucru clasic și care cuprinde mai multe etape specifice. Pentru realizarea oțelurilor microaliate cu vanadiu și niobiu se pornește de la un oțel OL 37, având următoarea compoziție chimică:
C = 0,168 %; Si = 0,138 %; Mn = 0,485 %; P = 0,013 %; S < 0,03; Fe = rest. 
si feroaliaje de bună calitate, având următoarele caracteristici:

  • Si metalic cu 99 % Si ;
  • Grafit cu 99 % C ;
  • Mn metalic cu 99,5% Mn ;
  • Cr metalic cu 99,5 % Cr ;
  • V metalic cu 99,5 % V ;
  • Feroniobiu cu 65 % Nb.

Utilizindu-se rezultatele experimentale obtinute in cadrul primei etape a fost selectat domeniul  compozitional C=0.25-0.35%, ; Nb=0.10-0.20; V=0.10-0.20%.
Au fost elaborate sapte sarje ale caror compozitii chimice sint prezentate in tabelul 1:

Tab.1. Compozitia chimica a loturilor experimentale


Sarja

Compozitie chimica (%)

C

Si

Mn

P

S

Cr

Ni

Al

Ti

Nb

V

TNMA 1

0.34

0.73

1.47

0.0037

0.0019

0.289

0.112

0.05

0.0017

0.13

0.148

TNMA 2

0.258

0.6

1.33

0.0067

0.0028

0.257

0.115

0.012

0.0018

0.151

0.141

TNMA 3

0.207

0.48

1.24

0.0086

0.003

0.252

0.101

0.0076

0.0012

0.194

0.143

TNMA 4

0.305

0.8

1.73

0.014

0.0053

0.269

0.114

0.017

0.0017

0.145

0.124

TNMA 5

0.286

0.75

1.75

0.015

0.0046

0.265

0.107

0.01

0.0013

0.144

0.162

TNMA 6

0.286

0.73

1.68

0.014

0.0041

0.271

0.103

0.017

0.0016

0.145

0.203

TNMA 7

0.3

0.72

1.74

0.016

0.0046

0.265

0.109

0.023

0.0016

0.201

0.141

Din lingourile brut turnate au fost  prelevate epruvete pentru caracterizarea structurala si pentru determinarea caracteristicilor mecanice.
In general structura probelor brut turnate este dendritica si caracterizata printr-un amestec de martensita, bainita si troostita cu morfologii de racire rapida (aciculare). Izolat se pot observa carburi complexe de niobiu si vanadiu, precipitate atit pe limita cit si in interiorul grauntelui.

sarja1_1.jpg
sarja1_4.jpg
Fig.1 Sarja 1(0.34%C,0.13Nb,0.148V)turnat- Structura martensitica cu zone bainitice si carburi de Nb si V precipitate la limita de graunte(atac Nital 2%)
a) X 2000
b) X10000 Detaliu carburi precipitate pe limita de graunte
sarja7_2.jpg
sarja7_7.jpg

Fig.2 Sarja 7(0.30%C,0.0.2Nb,0.148V)turnat- Structura martensitica; (atac Nital 2%)

a) X 2000 Carburi  de Nb si V precipitate in retea la limita de graunte
b) Detaliu  X10000 Carburi intergranulare cu aspect de eutectic

Carburile sint precipitate pe limita de graunte, cu morfologie globulara (fig.1a,b) sau cu morfologie de eutectic( aspect de scriere chinezeasaca sau os de peste(fig. 2b). Pentru sarjele 5-7, la care proportia elementelor de microaliere este mai mare, asociata si cu un continut sporit de carbon, proportia carburilor este mai mare.(Fig. 1-2).
Cresterea continutului de niobiu duce la cresterea proportiei carburilor precipitate la limita de graunte, dupa cum se poate observa in fig.2.
Testarea caracteristicilor mecanice pe epruvete prelevate din sarjele brut turnate a pus in evidenta dependenta de elementele de microaliere, in special niobiu (tab.2)

Tab.2 Valorile caracteristicilor mecanice pentru epruvetele brut turnate


Sarja

C

Nb

V

Rm

Rp0.2

A5

(%)

(%)

(%)

(Mpa)

(Mpa)

(%)

1

0.34

0.13

0.148

642

618

1.5

2

0.258

0.151

0.141

602

580

0.4

3

0.207

0.194

0.143

580.1

532

0.4

4

0.305

0.145

0.124

608.4

580.6

0.4

5

0.286

0.144

0.162

631.9

530.8

1.9

6

0.286

0.145

0.203

640.2

520.8

2.2

7

0.300

0.201

0.141

680.4

545.2

2.4

Rezultatele testelor mecanice efectuate pe epruvetele brut turnate sint mai putin concludente atit datorita structurii de turnare cit si unor defecte interne (retasuri) care sint eliminabile ulterior in cursul deformarii plastice.

Activitatea II.2 Optimizarea procesului experimental

Valorile compozitiei chimice planificate si realizate pentru aceste sarje se situeaza intr-un domeniu foarte ingust, ceea ce demonstreaza corectitudinea teghnologiei optimizate. In tabelul 3 sint prezentate compozitiile chimice proiectate si realizate pentru cele doua sarje de verificare. Dupa cum se poate observa, abaterile de la compozitia calculata se situeaza intre 0 si 4.2% ceea ce atesta functionalitatea tehnologiei de elaborare si valabilitatea algoritmului pentru calculul incarcaturii.

Tab.3 Compozitia chimica a sarjelor (tehnologie optimizata)


Sarja

Compoziția chimică, %

C(%)

Mn(%)

Si(%)

Nb(%)

V(%)

 

*

**

%

*

**

%

*

**

%

*

**

%

*

**

%

8

0.3

0.29

3.3

1.7

1.72

1.2

0.7

0.69

1.4

0.2

0.192

4

0.16

0.155

3.1

9

0.3

0.3

0

1.7

1.73

1.7

0.7

0.67

4.2

0.2

0.203

1.5

0.18

0.176

2.2

  *Valori calculate
** Valori realizate
% abatere

Activitatea  II.3 Experimentari preliminare  privind deformarea plastica a barelor turnat

Regimul termomecanic aplicat in aceasta etapa a experimentarilor a fost: (diagrama din fig. 5a,b):

rez_clip_img_2_0 Fig.5 a. Diagrama procesului termomecanic pentru grad de deformare 49%(probele X1-7)
rez_clip_img_4 Fig.5 b. Diagrama procesului termomecanic pentru grad de deformare 87%
  1. Recoacere de omogenizare 1230-1250oC/ 2 ore, racire cu cuptorul/20 ore
  2. Deformare plastica : incalzire 1200oC/2 ore/ forjare patrat de 40mm/ racire aer linistit
    1. Reincalzire 10 min 1200oC forjare patrat de 20 mm/racire aer linistit
    2. Reincalzire 20 min 1200oC, forjare patrat de 20mm/racire aer comprimat
Lingourile initiale, in greutate de aproximativ 10 kg,  cu sectiune hexagonala cu latura de 35 mm si suprafata  sectiunii 3182 mm2 au fost deformate prin forjare libera utilizind ciocanul de tip CFA 400Kgf . Recoacerea lingourilor , incalzirea si reincalzirile pentru forjare au fost efectuate in cuptor cu vatra fixa, incalzit cu gaz. Deformarea plastica a fost realizata in colaborare cu partenerul ROTEC.Parametrii procesului sint prezentati in tab.2.
Deformarea a fost efectuata cu doua grade de reducere, 49% si 87%. Au fost obtinute bare forjate cu sectiune patrata, cu latura de 40 si respectiv 20 mm.
Dupa forjare, barele cu latura de 40 mm au fost racite in aer linistit, cu viteza cuprinsa in intervalul 75-95 oC/min; barele de 20mm au fost racite cu doua viteze, in aer comprimat (viteza 250-270oC/min) si aer linistit (110-130oC/min).
Pentru estimarea vitezelor de racire au fost efectuate masuratori ale temperaturii, utilizind pirometrul optic, la intervale de 30 secunde, pentru fiecare dintre bare. Vitezele indicate in tabel reprezinta valori medii.

Tabelul 2 parametrii procesului termomecanic aplicat:


Proba

Temperatura de incalzire
(oC)

Temperatura de sfirsit de forjare
(oC)

Grad de reducere
(%)

Viteza de racire
(oC/min)

1.1

1250

890

49

75-95

1.2.1

950

87

250-270

1.2.2

830

87

110-130

2.1

850

49

75-95

2.2.1

920

87

250-270

2.2.2

870

87

110-130

3.1

800

49

75-95

3.2.1

870

87

250-270

3.2.2

850

87

110-130

4.1

780

49

75-95

4.2.1

850

87

250-270

4.2.2

830

87

110-130

5.1

890

49

75-95

5.2.1

885

87

250-270

5.2.2

870

87

110-130

6.1

780

49

75-95

6.2.1

900

87

250-270

6.2.2

860

87

110-130

7.1

875

49

75-95

7.2.1

880

87

250-270

7.2.2

860

87

110-130

Activitatea II.4     Testarea si caracterizarea materialelor deformate plastic

A II.4.1 Analiza microstructurala
Rezultatele analizie microstrucurale au pus in evidenta urmatoarele:

  • cresterea gradului de deformare si a vitezei de racire au dus la formarea unor structuri foarte complexe – martensita, adesea in combinatie cu bainita si troostita, alaturi de zone cu ferita aciculara si perlita.
  • morfologia carburilor  s-a schimbat, odata cu deformarea plastica se observa o tendinta de globulizare si dispersare mai  uniforma a acestora. In continuare sint prezentate rezultatele investigatiilor structurale pentru trei sarje reprezentative, sarja 1, 5 si 7

Sarja 1- 0.34%C, 0.13%Nb, 0.14%V . Structura este in general o matrice ferito-perlitica in care au precipitat inter si intra granular carburi complexe de Nb si V.(Fig.6 a). Aspectul structurii este diferit pentru probele prelevate din bare forjate. Pentru proba 1.1 (grad de reducere 49%, viteza de racire 75-95oC/min) structura este ferito-perlitica, mai fina si cu carburi mult mai fin dispersate(fig. 6b). Cresterea vitezei de racire (probele 1.2.1. si 1.2.2 ) duce la formarea martensitei in amestec cu bainita cu carburi foarte fine si dispersate (fig. 6c,d)

sarja1T_2.JPG
1.1_1.JPG
Fig. 6 Sarja 1(0.34%C, 0.13%Nb, 0.14V) x 2000, atac Nital 2%
a) proba recoapta - ferita, perlita, carburi in retea pe limita de graunte
b) proba 1.1 ferita + perlita  si carburile dispersate
1.2.1_2.JPG
1.2.2_2.JPG

Fig. 6 Sarja 1(0.34%C, 0.13%Nb, 0.14V) x 2000, atac Nital 2%

c) proba 1.2.1-  martensita, bainita si carburi fine, relativ uniform dispersate
b) proba 1.2.2 structura martensitica fina si carburi globulizate

Sarja 5 – 0.28%C, 0.14%Nb, 0.16%V  structura este de asemenea un amestec de martensita si bainita alaturi de ferita si perlita in cantitati tot mai mici, pe masura cresterii vitezei de racire;carburile au un aspect globular si sint mai fin dispersate pe masura cresterii gradului de deformare

5.2.1_2.JPG
5.2.2_2.JPG

Fig. 7 Sarja 5(0.28%C, 0.14%Nb, 0.16V), atac Nital 2%

c)proba 5.2.1structura martensitica si carburi globulare precipitate in siruri pe limitele de graunte(x 5000)
d)proba 5.2.2 ferita +perlita si bainita si carburile foarte fine, globulare( x 2000)

Sarja 7 – 0.3%C, 0.2%Nb, 0.16V -o proportie mult mai mare de carburi, cu morfologii variate, precipitate pe limita de graunte  si intragranular, cu aspect de eutectic. Matricea este ferito-perlitica pentru proba recoapta Pentru probele forjate structura este  ferito-perlitica, cu platelete de ferita crescute acicular martensita si bainita superioara (proba 7.2.1), amestec de  bainita, ferita aciculara  si perlita (proba 7.2.2)
Carburile, a caror proportie creste datorita cresterii proportiei de elemente de aliere (Nb si V), au morfologii diferite, determinate de gradul de deformare si vitezele diferite de racire. In general sint precipitate globulare  sau cu aspect de eutectic pe limitele de graunte. Pentru probele forjate, de asemenea se remarca o dispersare si o globulizare a carburilor. In imaginile din Fig. 9 a-c se poate observa evolutia  morfologiei carburilor din structura sarjei 7 in functie de gradul de deformare  si viteza de racire

7.1._9.JPG
7.2.1_6.JPG
7.2.2_7.JPG

Fig. 9 Evolutia morfologiei carburilor in functie de gradul de deformare si viteza de racire
(x5000, atac Nital 2%)

De asemenea, morfologia lamelelor de perlita este influentata de cresterea continutului de elemente de microaliere

2.1_7.JPG
3.1_7.JPG
5.1_11.JPG

Fig.10 Evolutia distantei interlamelare in functie de continutul de Nb si V

  1. Sarja 2 0.258%C  0.15%Nb, 0.14%V
  2. Sarja 3 0.207%C, 0.19%Nb, 0.14%V
  3. Sarja 5 0.286 %C, 0.14%Nb, 0.16%V

Pentru toate probele se remarca la examinarea la mariri mici (X100) persistenta segregatiilor dendritice,mai pronuntate la probele provenite din loturile deformare mai putin (grad de reducere 49%). Aceasta se datoreaza dimensiunilor relativ mici ale lingourilor (sarje de laborator) care limiteaza posibilitatile de deformare plastica. In cadrul etapei de realizare a tehnologiei industriale acest inconvenient va fi eliminat prin utilizarea unor lingouri de dimensiuni mai mari.
Se poate de asemenea observa din analiza microstructurala efectuata, ca prin cresterea proportiei elementelor de microaliere structura se modifica in sensul obtinerii unui amestec complex de constituenti intermediari de racire, care in cazul probelor provenite din sarjele 5-7 dau structuri echivalente structurilor de calire incompleta (sarja5, ) sau chiar imbunatatire ( sarjele 6, 7, probele  2.2 ).
Cresterea gradului de deformare asigura realizarea unor structuri foarte fine (punctaj 5-7) si de asemenea o distributie mai uniforma a carburilor. Morfologia carburilor este influentata de temperatur de incalzire, de timpul de recoacere si de parametrii procesului de deformare (grad de reducere, viteza de racire). Pentru regimul cu viteza mare de racire(250-300oC/min) si grad mare de deformare (87%) carburile ating dimensiuni de ordinul 200-400nm.
Morfologia  structurii ferito-perlitice a materialului in stare recoapta este influentata de adaosurile de niobiu, remarcindu-se o structura mult mai fina, cu distante interlamelare foarte mici (100-200nm) pentru sarja 3, cu continutul de niobiu cel mai mare (0.194).

 

 

Etapa 3/2014 Stabilirea regimurilor  de procesare termomecanica; Dezvoltarea tehnologiilor de obtinere la nivel industrial a otelurilor microaliate cu tenacitate ridicata partea 1(Raport2014_1)
Etapa 4/2014 Stabilirea regimurilor  de procesare termomecanica; Dezvoltarea tehnologiilor de obtinere la nivel industrial a otelurilor microaliate cu tenacitate ridicata partea a 2 a (Raport 2014_2)

Obiectivele etapelor din anul 2014 au fost urmatoarele:

  • Stabilirea principalilor parametri ai procesului de deformare plastica si a regimului post-deformare
  • Caracterizarea loturilor experimentale
  • Definitivarea regimului de deformare plastica
  • Pregatirea tehnologiei de elaborare la scara industriala pentru otelurile studiate.

Activitatea III.1  Cercetari experimentale privind deformarea  si regimul termic post-procesare plastica

In etapa a treia au fost elaborate si testate loturi de material cu compozitic chimica conform tab.1

Tabelul 1 Compozitia chimica a loturilor experimentale


Lot

C

Si

Mn

P

S

Cr

Ni

Nb

V

%

TNMA8

0.29

0.69

1.72

0.006

0.0028

0.23

0.050

0.192

0.155

TNMA9

0.30

0.67

1.73

0.007

0.0033

0.25

0.059

0.203

0.176

TNMA15

0.313

0.461

1.35

0.005

0.0023

0.27

0.098

0.12

0.146

TNMA16

0.387

0.55

1.32

0.009

0.006

0.252

0.046

0.176

0.145

TNMA17

0.345

0.457

1.25

0.008

0.004

0.248

0.066

0.162

0.164

TNMA18

0.316

0.54

1.35

0.011

0.0052

0.256

0.051

0.169

0.142

Lingourile elaborate au fost deformate conform schemei din fig.1 a,b

rez_clip_img2

Fig.1a )

rez_clip_img4_00

Fig.1b )

Fig.1 Schemele de deformare aplicate ligourilor experimentale

Deformare plastica preliminara:
Recoacerea lingourilor turnate – 1250oC/ 3 ore/racire cu cuptorul ; Temperatura de recoacere si timpul de mentinere a fost prelungit pentru a elimina complet structura dendritica de turnare.
Incalzire I 1200oC/2 ore – in cuptor cu vatra fixa, incalzire cu gaz, 2m3.
Forjare I –1100-950oC- presa-  lingourile au fost aplatizate la o grosime de aproximativ 40-45 mm , debitare capetele pentru inlaturarea retasurilor si bara rezultata a fost taiata in doua bucati;
Incalzire II – 1200oC cuptor cu vatra fixa
Forjare II – 1100-950oC – ciocan de forjare CFA 400Kgf-  din fiecare lingou au fost realizate doua bare una cu sectiune patrata si una cu sectiune rotunda cu latura/diametrul de cca.20 mm. Barele rezultate, deformate cu grad de deformare de 87% si racite cu viteze diferite – 80-90oC/min (racire in cuptor incalzit la 150-200oC – sarjele 15-18) si 110-130oC/min (racire in aer- sarjele 8-9) au fost prelucrate pentru realizare de epruvete de incercari mecanice. Parametrii procesului de deformare sint prezentati in tabelul 2:

Tabelul 2 Parametrii procesului termomecanic aplicat:


Proba

Temperatura de incalzire
(oC)

Temperatura de sfirsit de forjare
(oC)

Grad de reducere
(%)

Viteza de racire
(oC/min)

TNMA8

1200

950

87

110-130

TNMA9

1200

980

87

110-130

TNMA15

1200

920

87

80-90

TNMA16

1200

970

87

80-90

TNMA17

1200

950

87

80-90

TNMA18

1200

940

87

80-90

Activitatea III.2 Testarea si caracterizarea materialelor deformate conform schemelor stabilite

3.2.1.Investigatii microstructurale ale loturilor deformate
Structura sarjelor 15-18 este tot ferito-perlitica, cu continut diferit de perlita pe masura cresterii continutului de carbon (0.313% sarja 15, 0.316% sarja 18, 0.345% sarja 17 si 0.387% sarja 16). In fig. 3a-d se poate observa aspectul general al structurii sarjelor 15-18, matricea ferito-perlitica cu continut mai mare de perlita pentru  sarjele 16 si 17 si carburile complexe de niobiu si vanadiu dispuse intragranular si la limita de graunte. Disparitia fazelor aciculare, de tip bainita si troostita observate la loturile analizate in etapa anterioara este un efect al scaderii vitezei de racire si care ar trebui sa contribuie la cresterea caracteristicilor de plasticitate si tenacitate.

rez_clip_3

Detaliu  carburi cu morfologie globulara repartizate intragranular si pe limita de graunte Sarja 17
(0.34%C,0.16%Nb,0.16%V)
 (x 5000, atac Nital 2%)

3.2.2. Caracteristici mecanice

Tabelul 3 Rezultatele incercarilor mecanice

Sarja

Rm(Mpa)

Rp0.2(Mpa)

A(%)

Z(%)

KU2(J)

 

 

TNMA15

938

612

13.5

50.5

70.7

74.2

95.4

 

940

619

14

45

43

51.6

60.9

 

1024

662

15

43.5

 

 

 

TNMA16

920

700

16.5

48.5

29.5

31.3

44.3

 

1019

746

14

44

29.5

 

 

 

940

692

18

47.5

 

 

 

TNMA17

1007

662

15

41

59.2

68.4

84

 

1059

695

14.5

36

27.9

44.2

55.4

 

980

663

15.8

43

 

 

 

TNMA18

854

652

18

59

76.3

86.2

100.5

 

988

695

14

37

46.7

65.6

93.5

 

913

663

14.5

46

 

 

 

A.4.1.1Optimizarea procesului de deformare; definitivarea tehnologiei de deformare plastica
Compozitia chimica a loturilor experimentale
Analiza datelor din tabelul 4pune in evidenta faptul ca cele mai ridicate valori ale rezistentei la incovoiere prin soc, ale limitei de curgere si ale alungirii au fost obtinute pentru sarjele cu continut de carbon 0.30-032% si raport al elementelor de microaliere de ordinul 0.80-0.90, in conditii de racire cu viteza de 85oC/min.

Tabelul 4 Compozitia chimica si caracteristicile mecanice ale loturilor experimentale realizate in etapele 2/2013 si 3/2014

Sarja

Rm

Rp

A5

Z

KU2

%C

V/Nb

Vracire
oC/min

TNMA8

948.29

476.14

 12

 

73

57.1

52.3

0.29

0.807

120

 

956.65

468.34

 13

 

 

 

 

 

 

 

 

916.38

469.21

 15

 

 

 

 

 

 

 

TNMA9

992.17

536.2

 14

 

93

77.9

70.2

0.30

0.867

120

 

912.26

602.27

 12

 

 

 

 

 

 

 

 

958.87

566.08

 16,5

 

 

 

 

 

 

 

TNMA15

938

612

13.5

50.5

70.7

74.2

95.4

0.313

1.216

85

 

940

619

14

45

43

51.6

60.9

 

 

 

 

1024

662

15

43.5

 

 

 

 

 

 

TNMA16

920

700

16.5

48.5

29.5

31.3

44.3

0.387

0.823

85

 

1019

746

14

44

29.5

 

 

 

 

 

 

940

692

18

47.5

 

 

 

 

 

 

TNMA17

1007

662

15

41

59.2

68.4

84

0.345

1.012

85

 

1059

695

14.5

36

27.9

44.2

55.4

 

 

 

 

980

663

15.8

43

 

 

 

 

 

 

TNMA18

854

652

18

59

76.3

86.2

100.5

0.316

0.84

85

 

988

695

14

37

46.7

65.6

93.5

 

 

 

 

913

663

14.5

46

 

 

 

 

 

 

            Temperatura de recoacere
Pregatirea structurii lingourilor turnate in vederea deformarii plastice a fost realizata prin operatiunea de recoacere.
Au fost aplicate tratamente de recoacere in doua variante:

  • 1200oC /2.5 ore/racire cu cuptorul;
  • 1250oC/3 ore/ racire cu cuptorul

Examinarea microstructurala efectuata pe probe prelevate din lingouri supuse recoacerii conform celor doua variante a pus in evidenta faptul ca prin ridicarea temperaturii si prelungirea timpului de  mentinere se obtine o distributie uniforma a carburilor de niobiu si vanadiu care reprecipita foarte fin. Tratamentul de recoacere la 1250oC/3 ore elimina carburile primare de niobiu si vanadiu solidificate eutectic la limitele de graunte si favorizeaza precipitatea carburilor secundare, cu morfologie globulara si dimensiuni de ordinul 100-300nm, distribuite relativ uniform in matricea ferito-perlitica. De asemenea, prin cresterea temperaturii de recoacere si a timpului de mentinere (de la 1200oC/2h la 1250oC/3h)  si gradul de omogenizare a crescut, segregatiile dendritice nu au mai fost puse in evidenta.

            Gradul de deformare
Lingourile elaborate au fost deformate la doua grade de reducere, 49% si respectiv 87%. Dimensiunile relativ mici ale lingourilor elaborate in cadrul experimentarilor de laborator nu au permis deformarea cu grade de reducere mai mari. In etapa urmatoare, lingouri de dimensiuni mari (50-100) kg vor permite realizarea unor scheme de deformare mai complexe.
Totusi, valorile incercarilor mecanice obtinute pe lingouri deformate cu 87% grad de reducere sint la nivelul obiectivelor proiectului (rezistente la tractiune de ordinul 800-1000MPa si rezistenta la incovoiere prin soc in intervalul 50-120 J), in functie si de alti parametri cum sint viteza de racire si compozitia chimica. Prin deformarea cu grad de reducere 87%  au fost obtinute­­ bare cu diametrul de 20mm si bare cu sectiunea patrata cu latura de 20mm.      

            Viteza de racire
In cadrul experimentarilor a fost urmarit efectul pe care viteza de racire dupa forjare il are asupra caracteristicilor mecanice, mai ales asupra celor de plasticitate si tenacitate. Barele forjate au fost racite in aer linistit, prin suflare cu aer comprimat sau in cuptor cu temperatura intre 100 si 220 oC. Vitezele de racire calculate pentru aceste conditii sint prezentate in Tab.5

Tabelul 5 Conditii de racire pentru sarjele elaborate

Racire

Viteza racire
(oC/min)

Sarja

Aer comprimat

250-270

TNMA1-7

Aer

110-130

TNMA1-7, 8,9

*Cuptor 100-150oC

100-110

TNMA 20,22

Cuptor 150-200oC

80-90

TNMA15-18

*Cuptor 200-220oC

65

TNMA 19

*Sarjele TNMA 19,20,22 au fost realizate in etapa 4/2012 si caracterizarea lor este prezentata in cadrul A4.1.3

Evaluarea influentei tuturor acestor factori asupra caracteristicilor structurale si mecanice a otelurilor microaliate studiate a dus la definitivarea schemelor de deformare plastica care favorizeaza atit o rezistenta mecanica ridicata (800-1000MPa) cit si o tenacitate buna ( rezistenta la incovoiere prin soc mai mare de 70 J) pentru otelurile studiate. Aceste proprietati sint caracteristice otelurilor slab si mediu aliate in stare calit-revenit. In cazul otelurilor microaliate dezvoltate in cadrul proiectului se obtin caracteristici similare in stare normalizata, prin racire dupa forjare.

  1. Recoacerea lingourilor turnate – 1250oC/ 3 ore/racire cu cuptorul ;
  2. Incalzire I 1200oC/2 ore – in cuptor cu vatra fixa2m3, incalzire cu gaz;
  3. Forjare I –1100-950oC- presa-
    • aplatizare la o grosime de aproximativ 40-45 mm ,
    • debitare capete  pentru inlaturarea retasurilor
    • debitare bara  in doua bucati;
  4. Incalzire II – 1200oC cuptor cu vatra fixa
  5. Forjare II – 1100-950oC – ciocan de forjare CFA 400Kgf-
    • forjare bara cu sectiune patrata 20x20
    • forjare bara cu sectiune rotunda diametru 20.
  6. Racire controlata, cuptor temperatura:
    • 100-150oC  KU=40-60J
    • 150-200oC  KU=70=90 J
    • 200-250oC  KU>100 J (rezistenta la tractiune scade sub 800MPa)

Avind in vedere aceste rezultate experimentale, alegerea vitezei de racire dupa forjare se va face in functie de valoarea dorita a rezistentei mecanice si a rezilientei.

In fig. 1 este prezentata schema generala de deformare plastica

rez1

Fig.1 Diagrama de deformare plastica aplicata otelurilor microaliate

A.4.1.2 Analiza rezultatelor testelor si determinarea influentei parametrilor procesului de deformare plastica asupra tenacitatii si rezistentei materialelor

Aplicarea ciclului termomecanic compus din recoacere, forjare si racire controlata permite obtinerea unei structuri de echilibru, ferito-perlitica, cu carburi globulizate,de dimensiuni nanometrice distribuite uniform in matrice.
Limitele intre care poate fi variata viteza de racire dupa forjare sint cuprinse intre:90-100oC/min viteza maxima la care structura finala este ferito-perlitica, fara constiuenti de racire intermediari (bainita si troostita care afecteaza tenacitatea materialului) si 60-70oC/min viteza minima la care rezistenta materialului este peste limita de 750-800MPa,(valoare recomandata pentru oteluri slab si mediu aliate, in stare calit revenit). Alegerea unui regim de viteze in acest interval permite reglarea fina a proprietatilor otelurilor microaliate si a raportului rezistenta/tenacitate in functie de cerintele de exploatare.
Acest regim si valorile vitezelor de racire sint valabile in cadrul domeniului compozitional studiat, oteluri cu continut de carbon de 0,27-0,31% si raport al elementelor de microaliere V/Nb 0-8-0,9.

rez2
rez3

a)Sarja TNMA 19 v racire 65oC/m (x 20000)

b)Sarja TNMA 20(vracire105oC) (x 10000)

rez4

Detaliu, carburi globulare de niobiu si vanadiu de dimensiuni nanometrice(Atac Nital 2%)

d)Sarja TNMA 22(vracire105oC)
(x  10000)

 

Caracteristicile mecanice

Rezultatele caracteristicilor mecanice in functie de viteza de racire si compozitia chimica sint prezentate in tab. 4

Compararea între cele trei şarje a rezistenţei la rupere şi limitei de curgere este făcută în Fig. 7.

rez1
Fig. 7. Variaţia proprietăţilor mecanice: rezistenţa la rupere şi limita de curgere.

Reprezentarea grafică a variaţiei rezilienţei medii este făcută In Fig. 8.

rez2
Fig.8. Variaţia rezilientei medii la şarjele cu viteze de răcire de 105 şi 65 °C/min.

Valorile foarte ridicate ale rezilientei obtinute pentru viteze de racire de 65oC/min pot fi numai partial explicate prin structura ferito-perlitica mai ductila si prin continutul mai mic de carbon. In etapa urmatoare se vor efectua  încercări mecanice suplimentare pentru viteza de răcire de 65 °C/min, pentru verificarea si eventuala confirmare a acestor rezultate.

A 4.1.3 Deformarea plastica conform schemelor stabilite
Compozita sarjelor cu indicativ TNMA 19, 20, 21 si 22 este prezentata in tab.6

Tabelul 6Compozitia chimica a loturilor experimentale

Lot

C

Si

Mn

P

S

Cr

Ni

Nb

V

TNMA19

0.27

0.61

1.61

0.0026

0.0029

0.251

0.054

0.171

0.144

TNMA20

0.3

0.72

1.68

0.0036

0.0033

0.28

0.042

0.207

0.18

TNMA21

0.3

0.68

1.51

0.007

0.0047

0.256

0.054

0.166

0.145

TNMA22

0.31

0.73

1.53

0.086

0.0054

0.264

0.072

0.197

0.17

Procesul termomecanic aplicat acestor lingouri a fost in conformitate cu cel stabilit la A4.1.1:

  1. Recoacerea lingourilor turnate – 1250oC/ 3 ore/racire cu cuptorul ;
  2. Incalzire I 1200oC/2 ore – in cuptor cu vatra fixa2m3, incalzire cu gaz,.
  3. Forjare I –1100-950oC- presa-
    • aplatizare la o grosime de aproximativ 40-45 mm ,
    • debitare capete  pentru inlaturarea retasurilor
    • debitare bara  in doua bucati;
  4. Incalzire II – 1200oC cuptor cu vatra fixa
  5. Forjare II – 1100-950oC – ciocan de forjare CFA 400Kgf-
    • forjare bara cu sectiune patrata 20x20
    • forjare bara cu sectiune rotunda diametru 20.
  6. Racire controlata, cuptor temperatura:
    • 100-150oC 
    • 200-250oC

Rezultatele testelor de laborator pentru sarjele TNMA 19,20 si 22 (efectuate conform schemelor optimizate ale procesului termomecanic) comparativ cu sarjele realizate in etapa anterioara (TNMA 15-18) sint prezentate si analizate in A 4.1.2 Analiza rezultatelor testelor si determinarea influentei parametrilor procesului de deformare plastica asupra tenacitatii si rezistentei materialelor.

A 4.2.1 Pregatirea tehnologiei industriale de  elaborare
In vederea pregatirii tehnologiei industriale de elaborare a fost intocmita o procedura cadru destinata documentarii etapelor de realizare a unor oteluri microaliate in cuptoare cu inductie. Cod: ToughNanoMicrAl -UPB, Nr. 170/2014/1 (link)

A 4.3. Diseminarea rezultatelor :

Prin intermediul site-ului proiectului http://www.metav-cd.ro/ToughNanoMicrAl unde au fost prezentate principalele informatii legate de rezultatele proiectului

Participari la conferinte:
Poster: 31th Danubia –Adria Symposium, Kempten University, Germania, 24-27 sept.2014
  M. Taca, D.M. Constantinescu, F. Baciu, V. Geanta, D.Daisa R.Stefanoiu, Influence  of manufacturing conditions on the mechanical properties of microalloy steels (link)

 Comunicare: Karlsruhe Institute of Technology, 3-5.10.2014.
V. Geanta, I. Voiculescu, R. Ştefanoiu, D. Daisa, M. Taca. Study on the Nb and V effects on the microstructure  and microhardness of steels for automotive components. (link)

 

 

Etapa 5/2015 - Dezvoltarea tehnologiilor de obtinere la nivel industrial a otelurilor microaliate cu tenacitate ridicata Partea I (Raport 2015_1)

Obiectivele etapei :

  •  Realizarea unei tehnologii industriale de elaborare pentru otelurile microaliate
  • Analiza caracteristicilor mecanice si structurale ale loturilor experimentale
  • Optimizarea tehnologiei industriale de elaborare
  • Obtinerea de bare forjate si repere matritate – loturi experimentale
  • Stabilirea corelatiilor dintre parametrii tehnologici ai proceselor si caracteristicile loturilor experimentale

 

Activitatea 5.1  Experimentari pentru realizarea tehnologiei industriale de elaborare - obtinerea unei sarje industriale

Programul de experimentari a cuprins elaborarea a 2 sarje din oteluri microaliate, respectiv obtinerea a 4 lingouri cu greutati de 38,5 – 41,5 kg in domeniul compozitional: C= 0,30 – 0,38%; Si = 0,68 %; Mn = 1,60 %; Cr = 0,26 %; V = 0,18-0.28 %; Nb = 0,20-0.40%;(Tab.1)

Tabelul 1.Compozitia chimica a sarjelor industriale

 

 

Sarja

Compozitia chimica, %

C

Si

Mn

P

S

Cr

Ni

Nb

V

 

V/Nb

TNMA i1

0.321

0.622

1.360

0.020

0.008

0.254

0.024

0.346

0.228

0.66

TNMA i3

0.293

0.644

1.71

0.017

0.007

0.318

0.027

0.457

0.277

0.61

 

Otelurile turnate au fost caracterizate din punct de vedere al compozitiei chimice, structurii si al proprietatilor mecanice, rezultatele fiind in parametrii normali pentru aceasta clasa de oteluri in stare brut turnat. (Raport Stiintific anual –link)

 

Activitatea 5.2 Optimizarea tehnologiei industriale de elaborare - Partea I

Rezultatele investigatiilor efectuate pe epruvete prelevate din loturile experimentale au fost analizate in vederea determinarii parametrilor optimi ai procesului de elaborare. Au fost luate in consideratie compozitia chimica, caracteristicile mecanice si aspectele structurale.

Compozitia chimica a sarjei i1(tab1) este mai aproape de valorile domeniului compozitional stabilit pe baza experimentarilor la nivel de laborator in etapele anterioare. Raportul V/Nb mai ridicat al sarjei i.1 se reflecta in caracteristici mecanice si structurale mai bune fata de sarja i.3.

Analiza rezultatelor investigatiilor si analizelor de laborator efectuate pe epruvete prelevate din materialul elaborat, in stare brut turnat, a permis selectarea unor compozitii de material care sa asigure caracteristici structurale si mecanice optime  ulterior procesarii termomecanice. Rezultatele analizei  chimice efectuate pentru sarjele i.1si i.3 a permis optimizarea procesului de elaborare in sensul unui control riguros al continutului de carbon prin utilizarea adecvata a materialelor dezoxidante.

 

Tab.2 Compozitia chimica a sarjelor (tehnologie optimizata)

 

Sarja

Compozitia chimica, %

C (%)

Mn (%)

Si (%)

Nb (%)

V (%)

*

**

%

*

**

%

*

**

%

*

**

%

*

**

%

i.1

0,30

0,321

0,07

1,60

1,36

0,09

0,68

0,62

0,15

0,30

0,346

0,15

0,23

0,228

0,01

i.3

0.30

0.293

0,02

1.60

1.71

0,05

0.68

0.64

0,07

0.30

0.457

0,52

0.23

0.272

0,18

  *Valori calculate; ** Valori realizate; % abatere

 

Dupa cum se poate observa din Tab.2, abaterile de la compozitia calculata se situeaza intre 0 si 4.7% ceea ce atesta functionalitatea tehnologiei de elaborare si valabilitatea algoritmului pentru calculul incarcaturii.

          Procesul de obtinere a otelurilor microaliate in cuptorul cu capacitatea de 100 kg de la OSSA Cristuru Secuiesc a continuat cu elaborarea unei a doua sarje pentru optimizarea compozitiei chimice. Procesul metalurgic s-a derulat dupa acelasi algoritm tehnologic ca si in cazul primei sarje, utilizand aceleasi materiale si aceeasi parametri de lucru.          Compozitiile chimice realizate sunt urmatoarele:

  • OSSA Cristuru Secuiesc (analiza chimica dupa topirea deseurilor): C = 0,32%; Si = 0,14%; Mn = 0,87%; Cr = 0,06%; Ni = 0,07%; Cu = 0,05%.
  • OSSA Cristuru Secuiesc (analiza chimica in cuptor inainte de evacuare): C = 0,30%; Si = 0,77%; Mn = 1,60%; Cr = 0,32%; Ni = 0,02%; Cu = 0,05%; V = 0,25%; Nb = 0,41%; a urmat corectia carbonului, cu 30 g/sarja pentru a compensa arderea acestuia in timpul stationarii;
  • OSSA Cristuru Secuiesc (analiza chimica in oala de turnare): C = 0,33%; Si = 0,70%; Mn = 1,45%; Cr = 0,32%; Ni = 0,02%; Al = 0,03%; V = 0,25%; Nb = 0,40%;
  • LISEOFRX (proba prelevata din cuptor): C = 0,28%; Si = 0,64%; Mn = 1,69%; V = 0,27%; Cr = 0,31%; Ni = 0,046%; Cu = 0,057%; Nb = 0,38%.
  • LISEOFRX (proba prelevata din oala de turnare): C = 0,29%; Si = 0,72%; Mn = 1,62%; V = 0,26%; Cr = 0,31%; Ni = 0,037%; Cu = 0,057%; Nb = 0,38%.

            Greutatile celor doua lingouri turnate au fost urmatoarele:

  • Lingou 3 – 41,5 kg;
  • Lingou 4 – 40,00 kg.

 

Activitatea 5.3 Realizarea de piese matritate – partea 1

Lingourile experimentale au fost supuse unui tratament termic-recoacere de omogenizare in cuptor cu vatra fixa, la temperatura de 1250oC timp de 4 ore urmata de racire lenta cu cuptorul. Lingourile turnate cu diametru de 160 mm au fost supuse urmatoarelor operatii de tratament termic si deformare plastica:

  • Recoacere de omogenizare: 1250oC/4ore/racire cu cuptorul; utilaj – cuptor cu vatra fixa 4 mp
  • Intindere la diametru 120 mm/debitare maselota; utilaj – ciocan electro-hidraulic de forjare libera, 2000kgf
  • Reincalzire 1250oC/30 min; cuptor cu vatra fixa
  • Intindere la diametru 70 mm/ debitare doua bare diametru 70x 600; utilaj – ciocan electro-hidraulic de forjare libera, 2000kgf
  • Reincalzire 1250oC/30 min; cuptor cu vatra fixa
  • Intindere la patrat cu latura 20 mm/debitare 4 bare patrat de 20x700 mm; ciocan auto-compresor de forjare libera 750gkf
  • Racire in cuptor; cuptor electric cu vatra fixa.

 

Operatiile de forjare au fost efectuate pe cele patru lingouri (2 buc. Sarja 1 si 2 buc. Sarja3). Din lingourile 1 si 3 au fost obtinute urmatoarele semifabricate:

  1. o bara cu dimensiunile ø 70x600 mm din care au fost realizate:
    1. semifabricate de pornire ø70x70 pentru matritarea reperului Flansa (ANEXA)
    2. un bloc forjat (refulare/intindere) pentru a se obtine o piesa cu dimensiunile  50x70x100 pentru teste de incercari mecanice.
  2. patru bare cu dimensiunile  ø20x 700mm.

Racirea dupa forjare a fost facuta in cuptor electric cu temperatura de 120oC.

Determinarea vitezei de racire pentru blocurile forjate a fost facuta cu ajutorul unui termocuplu de contact introdus intr-un orificiu prelucrat in centrul blocului.

Dupa montarea termocuplului, blocurile au fost reincalzite pina la 950oC si apoi amplasate intr-un cuptor electric cu temperatura de 120oC. Din analiza diagramei de racire a rezultat ca viteza de racire  a variat in mai multe etape:

  • 7.5oC/min pina la temperatura de 600oC;
  • 2oC/min pina la temperatura de 500oC
  • 0.6oC/min pina la temperatura de 300oC;
  • 0.3oC/min pina la temperatura ambianta

 

Din toate semifabricatele matritate au fost prelevate probe pentru determinarea caracteristicilor mecanice si microstructurale. Pentru piesele matritate (Fig.1) epruvetele au fost prelevate transversal pe directia deformarii plastice din cauza formei piesei care nu a permis prelevarea in sens longitudinal.

 

Fig.1 Piese matritate din sarjele experimentale

 

Din toate semifabricate deformate plastic au fost prelevate epruvete pentru incercari mecanice si analiza microstructurala. Probele de analiza microstructurala au fost sectionate transversal pe directia de deformare, slefuite si lustruite, atacate cu Nital2%. Probele au fost examinate cu ajutorul microscopului electronic cu baleiaj Fey Quanta Inspect.

Pentru toate probele examinate a fost pusa in evidenta structura ferito-perlitica, fina, in care au precipitat carburi de niobiu si vanadiu. Diferentele in ceea ce priveste finetea structurii, morfologia perlitei si a carburilor ca si gradul de dispersare al carburilor sint rezultatul diferentelor de compozitie chimica intre sarjele 1 si 3 (tab.1) ca si al parametrilor diferiti ai procesului de deformare plastica (grad de deformare si viteza de racire).

 

  • Bare forjate 20x20 sectiune Barele au fost deformate in trei trepte, cu etape de reincalzire intre acestea. Gradul de deformare pentru ultima etapa a fost de 90%.

Structura probelor prelevate din aceste bare este ferito-perlitica fina, cu ferita proeutectoida separata in retea si carburi de vanadiu foarte fine precipitate in ferita (fig. 2 a,b). Proba 3.1 are o structura mult mai fina, datorata continutului mai ridicat de niobiu.

  

 

Fig. 2. Aspect general al structurii barelor forjate: ferita proeutectoida separata in retea, perlita si carburi de vanadiu pe limitele de graunte (x1000, atac Nital 2%)

  1. Proba 1.1
  1. Proba 3.1

 

In general, carburile formate sint carburi de vanadiu foarte fine, globulare, precipitate in interiorul grauntilor de ferita (fig. 3. a, b)

  

 

Fig. 3. Detaliu al structurii barelor forjate: carburi de vanadiu globulare, precipitate in ferita (x20000, atac Nital 2%)

  1. Sarja 1.1
  1. Sarja 3.1

 

Morfologia perlitei nu difera esential intre cele doua probe, distantele interlamelare fiind relativ apropiate (fig. 4 a, b)

  

 

Fig. 4. Morfologia pelitei (x40000, atac Nital 2%)

  1. Sarja 1.1
  1. Sarja 3.2

 

  • Blocuri forjate 50x70x100 Au fost analizate probe provenite din cele doua blocuri forjate, unul din sarja 1 si unul din sarja 3. Gradul de deformare pentru blocuri este de 60%.

Structura este de asemenea ferito-perlitica, fina, sarja 3 avind o structura mai fina datorita continutului mai mare de niobiu care are rolul de a controla cresterea granulatiei.(fig. 5)

  

 

Fig. 5. Aspect general al structurii blocurilor forjate: ferita si perlita, ferita proeutectoida si  carburi de vanadiu pe limitele de graunte (x1000, atac Nital 2%)

  1. Sarja 1
  1. Sarja 3

 

Morfologia perlitei este asemanatoare pentru ambele sarje, distantele interlamelare de ordin nanometric fiind de acelasi ordin de marime. Pentru sarja 3, cu un continut mai mare de niobiu a fost observata  observa formarea unor carburi sferice de niobiu atit inter cit si intragranular. Carburile precipitate sint globulare, extrem de fine in cazul sarjei 1, relativ uniform distribuite in matrice. Totusi, in cazul sarjei 3, cu continut mai mare de noibiu se pot observa si aglomerari de carburi, cu dimensiuni de ordinul sutelor de nm.(fig. 6) 

 

Fig.6 Carburi de niobiu si vanadiu, cu morfologie poligonala precipitate in ferita (x20000, atac Nital 2%)

  • Piese matritate Probele pentru analiza microscopica au fost pregatite din sectiuni transversala prin epruvetele de incovoiere prin soc. Structura este ferito-perlitica cu carburi de vanadiu si niobiu, cu morfologii si dimensiuni variate.(Fig.7,a,b).

  

 

Fig. 7. Structura piesei matritate Flansa ( atac Nital 2%)

  1. Structura ferito-perlitica si carburi globulare precipitate in siruri pe limita de graunte (x1000)
  1. Carburi globulare precipitate in interiorul grauntilor de ferita si in siruri pe limita de graunte(x 2000)

 

In cazul probelor provenite din piese matritate (al caror grad de deformare a fost mai mic (40%),carburile au precipitat atit in interiorul grauntilor de ferita (de dimensiuni nanometrice, relativ uniform distribuite) cit si in retea pe limita de graunte, in siruri de carburi cu forma poligonala si dimensiuni de ordinul 200-900nm.(Fig.8)

 

Fig. 8 Siruri de carburi globulare precipitate pe limita de graunte (x 10000, atac Nital 2%)

Aceasta distributie si morfologie a carburilor poate fi provocata de un gradul de deformare prea mic, si de asemenea de o durata insuficienta a recoacerii de omogenizare.

 

Caracteristicile mecanice ale semifabricatelor matritate (bare, blocuri si piese ) au fost determinate pe epruvete prelevate in sens longitudinal (bare, blocuri) si transversal (piese matritate). Au fost efectuate incercari de tractiune (conf. ASTM E8/ASTM E21- epruveta ø10 mm), incovoiere prin soc ( ASTM E23 – epruveta 10x10x55) si microduritate.

 

Sarja/

Proba

Rm

(MPa)

Rp0.2

(MPa)

A

(%)

Z

(%)

KU2

(J/cm2)

i1-1

950

720

19,5

52

45.4

57.9

63.7

i1-2

966

730

18.5

51

43.4

71

89.7

i1-3

1060

770

14

41

13.4

9.9

12.8

i1-4

888

665

18

56

46.5

48.8

54.7

i3-1

1077

705

17

46.5

51.4

63.2

64.7

i3-2

1081

670

18.5

38.5

46.3

33.5

-

i3-3

1093

697

18

43

44.3

49.0

51.7

i3-4

1112

715

15.5

39.5

33.6

47.5

63

BF1

793

536

17

44

47.4

46.4

38.6

BF3

863

626

17

43.5

39.8

36.5

32.7

PM1

Configuratia piesei matritate nu a permis prelevarea de epruvete de tractiune

12

10

9

PM3*

9

11

8

 

*Pentru piesele forjate PM3 racirea a fost facuta atit in aer(rezultatele din tabel)cit si  cu viteza controlata, in cuptor lcu temperatura 120oC. Pentru acest tip de racire valorile incercarii de incovoiere prin soc au fost in acelasi domeniu ca si pentru blocurile forjate, 44-55J.

 

Valorile microduritatii masurate (sarcina de 1Kg) pe probele pregatite pentru analiza microstructurii sint situate in intervalul 280-330 HV.

Caracteristicile mecanice sint in general in domeniul valorilor pentru oteluri mediu si slab aliate. Diferentele realizate intre epruvete provenite din aceeasi sarja se explica prin racirea diferentiata pe lungime  a  barei in timpul deformarii prin forjare libera.

 

Act. 5.4 Stabilirea corelatiilor dintre parametrii procesului de deformare si caracteristicle structurale, mecanice si chimice ale reperelor matritate –partea 1

Analiza rezultatelor investigatiilor de laborator pentru cele doua sarje experimentale a fost efectuata in corelare cu conditiile experimentale de elaborare, tratament si deformare plastica. Principalii parametri tehnologici luati in considerare au fost:

  • Gradul de deformare
  • Viteza de racire

In cadrul experimentarilor au fost realizate semifabricate cu diferite grade de deformare:

  • Bare cu diametrul de 20 mm, grad de deformare 90%
  • Blocuri forjate 50x70x100 mm, grad de deformare 60%
  • Piese matritate grad de deformare 40%

 

Compozitia chimica Semifabricatele au fost realizate din doua sarje i1 si i3 , cu compozitii chimice diferite (tab.1.1). Rezultatele incercarilor mecanice si ale analizei microstructurale sint relativ apropiate pentru probele provenite din cele doua sarje. Pentru probele 1-2, la valori ale rezistentei la tractiune in domeniul 850-950 MPa  valorile rezilientei sint de asemenea foarte ridicate 70-  89J  fata de sarja 3. In cazul sarjei 3, cresterea continutului de niobiu se reflecta in valori foarte ridicate ale rezistentei la tractiune 1000-1100MPa dar si in valori medii 45-65J ale rezilientei. Aceste caracteristici obtinute pentru semifabricatele forjate in stare normalizata sint in domeniul valorilor pentru oteluri slab si mediu aliate in stare calit/revenit.

 De asemenea, a fost urmarit modul in care gradul de deformare si viteza de racire dupa forjare influenteaza caracteristicile mecanice si aspectul structural al semifabricatelor testate.

Gradul de deformare Pentru semifabricate forjate provenite din aceeasi sarja (aceeasi compozitie chimica) rezultatele sint puternic influentate de gradul de deformare. Astfel, cele mai bune rezultate ale caracteristicilor mecanice au fost obtinute pentru probele cu grad de deformare 90%. Scaderea gradului de deformare duce la scaderea valorilor rezistentei la tractiune de la 850-1000 MPa la 750-850 MPA. De remarcat ca valorile rezilientei nu sint atit de puternic influentate de scaderea gradului de deformare, acestea fiind in intervalul 35-45J, fata de 45-56 J pentru probele deformate cu 90%. Totusi,la  scaderea in continuare a gradului de deformare sub 50%, valorile obtinute pentru rezilienta sint foarte scazute, 10-12J. In cazul probelor provenite din piese matritate este posibil ca valorile scazute ale caracteristicilor mecanice sa se datoreze unui complex de factori: gradul scazut de deformare, prelevarea probelor transversal pe directia de deformare si eventual unei recoaceri de omogenizare necorespunzatoare. Analiza structurii  probelor provenite din piesa matritata a pus in evidenta existenta unei distributii nefavorabile a carburilor de dimensiuni micronice, in siruri pe limitele de graunte (fig.3.10). Aceasta tip de distributie a carburilor afecteaza puternic caracteristici mecanice cum ar fi tenacitatea.

Viteza de racire Alaturi de gradul de deformare, viteza de racire este un parametru cu o influenta puternica asupra caracteristicilor de plasticitate. Racirea cu viteze foarte ridicate duce la formarea in structura a unor constituenti  intermediari de racire cum sint bainita, troostita , care afecteaza tenacitatea materialului. Probele experimentale realizate in aceasta etapa au fost racite cu viteza redusa dupa forjare (o medie de 40oC/h, in cuptor. Totusi, in timpul forjarii libere a barelor la diametru de 20mm, bara se raceste pe lungime cu viteza mai mare in portiunea deja forjata, ceea ce explica variatia mare de rezultate la incercarea de incovoiere prin soc pentru epruvete provenite din aceeasi bara. In cazul deformarii in matrita, a unor semifabricate cu lungime mai mica, unde deformarea se produce simultan pe toata lungimea semifabricatului, valorile rezilientei vor fi uniforme, in intervalul superior, 75-85 J (cu conditia mentinerii unei viteze de racire dupa forjare in intervalul 40-60oC/h. In etapa finala a proiectului vor fi matritate mai multe tipuri de repere cu grade de deformare care sa asigure valorile de tenacitate prescrise.

 

CONCLUZII

Experimentarile si investigatiile de laborator efectuate in aceasta etapa au avut ca scop realizarea unei tehnologii de elaborare (partea 1) la nivel industrial pentru oteluri microaliate cu tenacitate ridicata, obtinerea de semifabricate forjate din sarjele elaborate si caracterizarea acestora.

Au fost elaborate doua sarje (cite doua lingouri/sarja) cu continut diferit de vanadiu si niobiu. In etapa de elaborare a fost urmarita acuratetea calculului de incarcatura si modul in care se pot face corectiile de compozitie chimica in functie de tipul utilajului, avind in vedere ca pentru aceste tip de otel trebuie controlat foarte strict continutul elementelor de microaliare. Au fost stabilite modele de calcul de incarcatura si parametrii tehnologici ai procesului de topire si aliere. In etapa VI-2016 vor fi definitivate toate aspectele tehnologice legate de elaborare pentru cele doua compozitii experimentale studiate.

A fost realizata deformarea plastica a ligourilor turnate, in mai multe etape si au fost obtinute semifabricate cu forme si dimensiuni diferite, inclusiv piese matritate. Aceste semifabricate au fost supuse analizei microstructurale si testelor de incercari mecanice, incercarea la tractiune, incovoiere prin soc si microduritate.

Rezultatele testelor au fost corelate cu parametrii procesului de deformare in vederea stabilirii influentei acestora asupra caracteristicilor semifabricatelor deformate. Caracteristicile mecanice si structurale ale probelor in stare normalizata,  obtinute pentru viteze de racire in domeniul 40-60oC/ora si grad de deformare mai mare de 50% sint in domeniul de valori pentru oteluri slab si mediu aliate in stare calit/revenit. Structura probelor prelevate din aceste semifabricate este fina, cu o distributie relativ uniforma a nanocarburilor de vanadiu si niobiu.

Rezultatele experimentale obtinute in aceasta etapa vor fi utilizate in etapa finala 2016 pentru definitivarea tehnologiiilor de elaborare/deformare la nivel industrial si brevetarea noilor marci de otel microaliat cu tenacitate ridicata.

 

 

Act. 5.5. Diseminare pe scara nationala si internationala a rezultatelor

 

Diseminarea rezultatelor obtinute in etapa a V-a a fost facuta prin:

 

  1. Publicarea nationala si internationala rezultatelor
  1. V. Geanta, M. Taca, D. Daisa, I. Voiculescu, R. Stefanoiu, D.M. Constantinescu, D. Savastru “Influence of the chemical composition on the mechanical properties of forged microalloyed steels”. Conferinta Internationala BRAMAT 2015, 5-7 martie 2015, Brasov, Romania.
  2. V. Geanta, M. Taca, D. Daisa, I. Voiculescu, R. Stefanoiu, D.M. constantinescu, D. Savastru “Influence of the chemical composition on the mechanical properties of forged microalloyed steels”. JOURNAL of OPTOELECTRONICS AND ADVANCED MATERIALS Vol. 17, No. 7-8, July – August 2015.
  3. M. Taca, Dan. M. Constantinescu, F.Baciu, V.Geanta, D.Daisa, R. Stefanoiu “Influence of Technological Parameters on Toughness Improvement of Microalloyed Steels” 32nd Danubia-Adria Symposium on Advanced Experimental Mechanics, Bratislava, Slovacia 22-25.09.2015

 

  1. Participarea tinerilor la sesiuni de comunicari stiintifice -Sesiunea de comunicari stiintifice studentesti – Universitatea Politehnica din Bucuresti – Sectiunea 10-4 – Ingineria si managermentul Obtinerii materialelor metalice
  1. Analiza unor oteluri speciale din clasa otelurilor de constructii.         Student: Cristian CIOBANESCU, anul IV C – Facultatea SIM. Cond. Stiintifici: Prof. dr. ing. Vicor Geanta, Conf. dr. ing. Radu Stefanoiu.
  2. Studii privind otelurile de calitate. Student: Constantin TITA, anul IV C – Facultatea SIM. Cond. Stiintifici: Prof. dr. ing. Vicor Geanta, Conf. dr. ing. Radu Stefanoiu.
  3. Studii si cercetari privind posibilitatile de imbunatatire a otelurilor microaliate. Student: Alexandru Dragos Nadrag, anul IV C – Facultatea SIM. Cond. Stiintifici: Prof. dr. ing. Vicor Geanta, Conf. dr. ing. Radu Stefanoiu.
  1. Masa rotunda: Obtinerea otelurilor microaliate in cuptoare cu inductie. OSSA Cristuru Secuiesc, 26-27.07.2015. Participanti: METAV CD – Daisa Dana; UPB – Geanta Victor, Voiculescu Ionelia, Stefanoiu Radu; OSSA Szabo Pavel.
Prima pagina     *     Termeni si conditii    *    Harta site    *     Contact
METAV - CERCETARE DEZVOLTARE © 2006
        design by THE IT SPECIALIST