dr in . Jarosław Samolczyk1), prof. dr hab. in . Andrzej Barbacki2)
1)Instytut Obróbki Plastycznej, Pozna , 2)Instytut In ynierii Materiałowej Politechniki Pozna skiej, Pozna
WPŁYW ZAWARTO CI W GLA NA NAPR
ENIE
UPLASTYCZNIAJ CE I MIKROSTRUKTUR
NIESTOPOWYCH STALI ODKSZTAŁCONYCH
NA CIEPŁO
Streszczenie
W pracy wyznaczono zale no ci mi dzy wielko ci napr enia uplastyczniaj cego a temperatur odkształcenia stali 04J, C55 i C90U podczas sp czania próbek Rastiegajewa. Stwierdzono wyra ne obni enie oporu plastycznego w badanych stalach, które wyst puje w temperaturze 850°C dla stali 04J i w temperaturach 720÷730°C dla stali C55 i C90U. Zauwa ono, e im wy sza zawarto w gla w stali tym obni enie oporu plastycznego jest mniej wyra ne. Stwierdzono, e istotn przyczyn ob-serwowanych zmian oporu plastycznego s procesy zdrowienia dynamicznego i rekrystalizacji dynamicznej ferrytu.
Słowa kluczowe: obróbka plastyczna na ciepło, napr enie uplastyczniaj ce, opór plastyczna, zdrowienie dynamiczne, rekrystalizacja dynamiczna
1. Wst p
W technologii obróbki plastycznej ob-serwuje si stały wzrost udziału dokładnych metod obróbki na zimno oraz na ciepło. Wi e si to z coraz mniejszym zaintere-sowaniem tradycyjnymi metodami kucia na gor co, które w wielu zastosowaniach s ju zbyt materiało-, energo- i pracochłonne.
Obróbk plastyczn na ciepło nazywa si operacj kształtowania, w której mate-riał wyj ciowy podgrzewany jest przed od-kształceniem, a warunki procesu prowadz do pewnego umocnienia kształtowanego materiału. Ka da operacja kształtowania w podwy szonej temperaturze, w której przy danej warto ci odkształcenia nie nast pi pełna rekrystalizacja materiału, mo e by nazwana kształtowaniem na ciepło.
Dla stali zakres temperatur obróbki pla-stycznej na ciepło wynosi, 0,3÷0,6 Tt, gdzie
Tt jest temperatur topnienia, przy czym
w przypadku stali jest to zazwyczaj tempe-ratura poni ej przemiany . Obróbka plastyczna na ciepło jest nowoczesnym procesem kształtowania wyrobów,
zwłasz-cza ze stali o podwy szonej zawarto ci w gla, gdy obróbka na zimno tych mate-riałów jest bardzo utrudniona. Skuteczne modelowanie tych procesów stało si mo -liwe dzi ki rozwojowi metod plastometrycz-nych [1÷9].
Zagadnienia modelowania zjawisk to-warzysz cych procesom odkształcenia plastycznego z uwzgl dnieniem mi kni cia metali wskutek dynamicznych procesów zdrowienia i rekrystalizacji przedstawiono w pracach [10÷28]. Dotychczas jednak nie zbudowano modelu, który uwzgl dnia wszystkie procesy cieplno-mechaniczne i strukturalne zachodz ce podczas i po zako czeniu odkształcenia na ciepło. W odkształcanym materiale zachodz zja-wiska umocnienia, zdrowienia dynamicz-nego, rekrystalizacji dynamicznej oraz in-tensywne zmiany cementytu, których udział zale y od warunków odkształcenia. Zjawi-ska te wywieraj znaczny wpływ na wła-sno ci plastyczne oraz struktur stali.
Projektowanie procesów kształtowania stali na ciepło wymaga dokładnej
znajomo-ci wpływu warunków kształtowania na
przebieg procesu (napr enie uplastycz-niaj ce, temperatura, pr dko odkształce-nia) oraz na struktur i własno ci materiału po odkształceniu. Pozwala to na optymalne zaprojektowanie procesu z uwzgl dnieniem zarówno obci enia narz dzi i maszyn jak te jako ci i własno ci wyrobów.
Przedstawione ni ej wyniki bada sta-nowi przyczynek do pełniejszego pozna-nia zjawisk zachodz cych podczas kształ-towania stali na ciepło i tym samym do optymalizacji tej technologii.
2. Materiał i metodyka bada
Do bada wybrano trzy stale niestopo-we 04J ( elazo ARMCO), stal do ulepsza-nia cieplnego C55 i stal narz dziow C90U. Skład chemiczny badanych stali podano w tablicy 1. h d U o o t 30o
Rys. 1. Próbka z wytoczeniami u podstaw
Prób odkształcenia przeprowadzono na stanowisku pomiarowym do wyznacza-nia krzywych umocniewyznacza-nia próbek z czoło-wymi wytoczeniami metod sp czania [4]
w próbie sp czania próbek Rastiegajewa w zakresie temperatur 20°-1000°C. Pomiar wykonuje si z zachowaniem jednoosiowe-go stanu napr enia ciskanej próbki (rys. 1) z wytoczeniami u podstaw, wypełniony-mi smarem.
Napr enia uplastyczniaj ce wyzna-czono przez zgniot próbek o wymiarach
14
0 =
d mm i h0 =14mm.
Badania plastometryczne w próbie sp -czania uwa ane s za najlepsz metod oceny plastyczno ci materiałów. Zalet tych bada jest mo liwo uzyskania: • jednoosiowego stanu napr enia, • jednorodno ci odkształcenia,
• łatwego pomiaru wszystkich wielko ci towarzysz cym próbie.
Czas chłodzenia materiału z temperatu-ry odkształcenia ma istotny wpływ na inter-pretacj wyników bada strukturalnych i z tego powodu powinien by jak najkrót-szy. W czasie chłodzenia mog zaj istot-ne zmiany nie tylko w rozkładzie dyslokacji, (co jest nie uniknione), lecz równie mo e wyst pi migracja granic ziaren (rekrystali-zacja statyczna), co w kra cowych przy-padkach mo e całkowicie zmieni struktur charakterystyczn dla materiału odkształ-conego w temperaturze badania. Aby unik-n zmian strukturalnych zachodz cych w próbkach zbyt wolno chłodzonych po odkształceniu plastycznym na ciepło prze-prowadzono badania na symulatorze pro-cesów technologicznych GLEEBLE 3800 w Instytucie Metalurgii elaza w Gliwicach. Symulator ten umo liwia skrócenie czasu chłodzenia (poni ej 1 s) oraz uzyskanie du ej szybko ci chłodzenia.
Tablica 1 Skład chemiczny stali u ytych do bada
Zawarto pierwiastków,% Znak stali C Si Mn P S Cr Cu Mo Ni Al 04J 0,029 0,022 0,156 0,012 0,018 0,018 0,039 0,003 0,015 0,045 C55 0,51 0,27 0,66 0,017 0,024 0,16 0,19 C90U 0,897 0,207 0,227 0,007 0,026 0,038 0,034 0,003 0,022 0,021
Badania przeprowadzono na próbkach o wymiarach d0 =10 mm i h0 =12 mm wykonanych ze stali 04J, C55 i C90U w nast puj cych warunkach:
temperatura odkształcenia – 850 °C (04J), 720 °C (C55) i 730 °C (C90U),
pr dko odkształcenia – dla badanych stali wynosiła ε = 0,21s• -1,
wielko odkształcenia – dla badanych stali wynosiła ε = 1,0
Wszelkie informacje o zmianach struk-turalnych zachodz cych podczas odkształ-cenia na ciepło pochodz z obserwacji struktury „zamro onej” przez szybkie ochłodzenie próbki po odkształceniu. „Za-mro enie” układu granic ziaren w materiale odkształconym z niezbyt du pr dko ci nie stanowi w praktyce wi kszej trudno ci, dlatego te badania zmian strukturalnych zachodz cych podczas odkształcenia na ciepło prowadzono przy stałej umiarkowa-nej pr dko ci odkształcenia 0,21 −1
•
=
ε . Obserwacj struktur stanu wyj ciowego próbek przeprowadzono przy pomocy mi-kroskopu wietlnego na zgładach metalo-graficznych wykonanych w płaszczy nie równoległej do osi próbek odkształconych (rys. 2÷4).
Rys. 2. Stal 04J – ferryt z wydzielonymi miejscami cementytem trzeciorz dowym
na granicach ziaren, pow. x 500
Rys. 3. Stal C55, struktura ferrytyczno-perlityczna, pow. x 500
Rys. 4. Stal C90U, struktura perlitu płytkowego, pow. x 500
Badaniom za pomoc transmisyjnego mikroskopu elektronowego Philips EM 300 poddano próbki ze stali 04J odkształconej w temperaturze 580°C i 850°C oraz próbki ze stali C55 i C90U odkształcone odpo-wiednio w temperaturze 720°C i 730°C. Próbki były sp czane do odkształcenia ε =1,0 i chłodzone w wodzie. Cienkie folie wykonano w ten sposób, by płaszczyzna folii była równoległa do kierunku ciskania. Folie przygotowano w nast puj cy sposób: • plasterki odcinano za pomoc piły dia-mentowej tarczowej wolnoobrotowej Isomet firmy Buehler,
• szlifowano je na papierach ciernych, do grubo ci 30 µm, po czym wycinano z nich kr ki o rednicy φ = 3 mm, • polerowanie prowadzono na
elektropo-lerce dwustrumieniowej Tenpol 3 firmy Struers, stosuj c jako elektrolit 10% roztwór kwasu nadchlorowego w kwa-sie octowym.
3. Wyniki bada
Zmiana napr enia uplastyczniaj cego w funkcji temperatury
Próba sp czania została zastosowana do okre lenia krzywych umocnienia (krzy-wych płyni cia) stali 04J, C55 i C90U w zakresie odkształce nie przekraczaj -cych warto ci ε=1,0. Ograniczenie warto-ci odkształcenia wynika głównie z proble-mu tarcia próbki o kowadełka, które zmie-nia stan napr e w próbce powoduj c jej nierównomierne odkształcenie. W celu oceny zmian warto ci napr enia upla-styczniaj cego wraz ze wzrostem tempera-tury odkształcenia wykonano wykresy za-le no ci σp =f
( )
T dla odkształce loga-rytmicznych ε = 1,0 w zakresie temperatur 200÷1000°C (rys. 5). 0 200 400 600 800 1000 0 300 600 900 1200 Temperatura [oC] N ap r e n ie u p la st y cz n ia j c e [M P a] 04J C55 C90ERys. 5. Wykresy zale no ci σp =f
( )
T dla odkształce logarytmicznych ε =1,0Analizuj c uzyskane wykresy dla poszcze-gólnych stali mo na stwierdzi , e w bada-nym zakresie temperatur wyst puje bardzo du e zró nicowanie warto ci napr enia uplastyczniaj cego. W temperaturze 200 °C dla stali 04J i w temperaturze 300 °C dla stali C55 i C90U wyst puje maksimum odpowiadaj ce krucho ci na niebiesko (dynamiczne starzenie ferrytu). Przy wzro cie temperatury do około 700 °C
widoczne jest wyra ne zmniejszenie si warto ci napr enia uplastyczniaj cego, przy czym intensywno spadku σ wzra-p sta ze wzrostem zawarto ci w gla. Po osi gni ciu minimum napr enia upla-styczniaj cego w temperaturze 850 °C dla stali 04J i w temperaturze 720 °C dla stali C55 oraz 730 °C dla stali C90U, nast puje wzrost odkształcenia. Wraz z dalszym wzrostem temperatury po przekroczeniu lokalnego maksimum obserwuje si stop-niowy spadek napr enia.
Mikrostruktura stali odkształconych
Stal 04J
Obserwacje prowadzono za pomoc mikroskopu wietlnego po odkształceniu stali 04J w temperaturze 580 °C ujawniaj „z bkowanie” granic ziaren (rys. 6), które jest wynikiem oddziaływania pomi dzy granicami ziaren i granicami podziaren.
Rys. 6. Mikrostruktura próbki Rastiegajewa stali 04J odkształconej w temperaturze 580°C. Odkształcony ferryt z widocznym z bkowaniem
granic ziaren
Dokładniejsza analiza zmian struktural-nych przeprowadzona przy pomocy trans-misyjnego mikroskopu elektronowego wskazuje na zawansowany proces zdro-wienia dynamicznego (rys. 7). Działaj ce napr enie oraz temperatura sprzyjaj po-wstawaniu układów poligonalnych wiad-cz cych o wyj tkowo du ej skutewiad-czno ci zdrowienia dynamicznego.
1µm
Rys. 7. Mikrostruktura stali 04J odkształconej w temperaturze 580°C (TEM). Podziarna ferrytu z widocznymi dyslokacjami
W wyniku odkształcenia w temperatu-rze 600 °C i 650 °C w ferrycie wewn trz odkształconych ziaren ujawniaj si pod-ziarna (rys. 8), a wielko ujawnionych po-dziaren ro nie ze wzrostem temperatury (rys. 9). Przy odkształceniu w temperaturze 650 °C widoczne s ju wyra ne pocz tki rekrystalizacji dynamicznej która w pocz t-kowej fazie obejmuje pierwotne granice ziaren odkształconych (rys. 9).
Rys. 8. Mikrostruktura próbki Rastiegajewa stali 04J odkształconej w temperaturze 600°C.
W obr bie wydłu onych ziaren ferrytu widoczne s podziarna
Wokół granicy ziarna odkształconego tworz si wielokrotnie mniejsze ziarna zrekrystalizowane o regularnym kształcie. Proces stopniowo obejmuje wi ksze obj -to ci ziaren, bez wyra nej granicy przemieszczania si frontu rekrystalizacji. Cz -ciowo wytrawiły si granice ziaren pier-wotnych. Mo liwe jest wi c porównanie kształtu i rozmiarów ziaren odkształconych i zrekrystalizowanych.
Rys. 9. Mikrostruktura próbki Rastiegajewa stali 04J odkształconej w temperaturze 650°C. Ziarna pierwotne (P) i zrekrystalizowane
dyna-micznie (RD)
Podwy szenie temperatury odkształce-nia do 850°C prowadzi do rekrystalizacji stali 04J (rys. 10). W wi kszo ci obserwo-wanych obszarów mikrostruktura składa si z równoosiowych ziaren ferrytu o zró nico-wanej wielko ci.
Rys. 10. Mikrostruktura próbki stali 04J odkształconej w temperaturze 850°C.
Zrekrystalizowany ferryt
Mikroskopia elektronowa ujawnia wy-dzielenia cementytu trzeciorz dowego na granicach ziaren ferrytu (rys. 11).
W niektórych ziarnach zaobserwowa mo na grupowanie si dyslokacji w struktu-r poligonaln (struktu-rys. 12), czego wynikiem mo e by tworzenie si szerokok towych granic ziaren. Proces ten mo e by wyni-kiem odkształcenia i nast pnego zdrowie-nia poprzednio zrekrystalizowanych ziaren.
10 m 10 m
P
RD
Rys. 11. Mikrostruktura stali 04J odkształconej w temperaturze 850°C z widocznymi
wydzieleniami cementytu (TEM)
Rys. 12. Poligonalne ziarna ferrytu z pojawiaj -c si substruktur w stali 04J odkształ-conej
w temperaturze 850°C (TEM)
Mo na równie zaobserwowa w pełni zrekrystalizowane obszary struktury stali 04J z drobnymi poligonalnymi ziarnami ferrytu o niewielkiej g sto ci dyslokacji (rys. 13).
Rys. 13. Zrekrystalizowana mikrostruktura stali 04J odkształconej w temperaturze 850°C (TEM)
Stal C55
Po odkształceniu plastycznym w tem-peraturze 600°C stali C55 nast piła frag-mentacja ferrytu. Wewn trz niektórych zia-ren ferrytu ujawniaj si podgranice (rys. 14). Zaobserwowa mo na „z bkowanie” granic ziaren i stopniowo ujawniaj c si struktur podziarnow .
Rys. 14. Mikrostruktura próbki Rastiegajewa stali C55 odkształconej w temperaturze 600°C
W obr bie obszarów perlitu w tej tem-peraturze odkształcenia obserwuje si te wyra n cz ciow dezorientacj płytek cementytu. (rys. 14).
Rys. 15. Mikrostruktura stali C55 odkształconej w temperaturze 720°C. Ziarna pierwotne (P)
i zrekrystalizowane dynamicznie (RD)
W stali 55 odkształconej w temperatu-rze 720°C, ptemperatu-rzewa a ju cementyt sfero-idalny, widoczne s równie płytki zdefor-mowanego i sfragmentowanego cementytu (rys. 15). W ferrycie obserwujemy silnie zró nicowan wielko ziarna. Widoczne
10 m 0,5 m 1 m 1 m P RD DD 5 m
s zarówno du e wydłu one pierwotne ziarna ferrytu (P) i ziarna zrekrystalizowane dynamicznie (RD) (rys. 15). Wokół granic ziaren odkształconych tworz si wielo-krotnie mniejsze ziarna zrekrystalizowane o regularnym kształcie.
Badania elektronomikroskopowe stali C55 odkształconej w temperaturze 720 °C i chłodzonej w wodzie pokazuj niejedno-rodn struktur cementytu w postaci sfero-idalnej i płytkowej (rys. 16). Ujawniaj te widoczne miejscami komórki dyslokacyjne,
wiadcz ce o niepełnej rekrystalizacji.
Rys. 16. Mikrostruktura stali C55 odkształconej w temperaturze 720°C (TEM)
Na rys. 17 obok pojedynczych płytek cementytu pojawia si wysoce dyspersyjny perlit, tworz cy si w wyniku lokalnej prze-miany austenitu powstałego podczas od-kształcenia na ciepło. Poniewa nominalna temperatura odkształcenia była bardzo bliska temperatury A1, zatem lokaln
przemian austenitu nale y przypisa działaj -cym napr eniom.
Rys. 17. Mikrostruktura stali C55 odkształconej w temperaturze 720°C (TEM)
Stal C90U
Mikroskopia wietlna ujawnia, e w stali C90U o strukturze perlitycznej ułatwiona jest obserwacja zmian zachodz cych w cementycie. Płytki cementytu podczas sp czania w temperaturze 600°C uległy odkształceniu, widoczna jest równie ich fragmentacja (rys. 18). Obok fragmentów płytek cementytu pojawiaj si te bardzo drobne ziarna ferrytu.
Rys. 18. Mikrostruktura próbki Rastiegajewa stali C90U odkształconej w temperaturze 600°C
Po odkształceniu w temperaturze 730 °C, obserwujemy podobne zmiany, z tym, e wyra niejsze s efekty rekrystali-zacji ferrytu perlitycznego (rys. 19). Stopie sferoidyzacji jest w dalszym ci gu bardzo mały.
Rys. 19. Mikrostruktura stali C90U odkształconej w temperaturze 730°C 1µµµmµ
0,5 m
10 m
4. Omówienie wyników
Analizuj c uzyskane zale no ci
( )
T fp =
σ dla poszczególnych stali (rys. 5) mo na stwierdzi wyst puj ce minima opo-ru plastycznego. W stali 04J o stopo-rukturze ferrytycznej obni enie oporu plastycznego ma miejsce w zakresie temperatur 825°÷850 °C. Napr enie uplastyczniaj ce
p
σ
wynosi wówczas 70 MPa, co oznacza istotne obni enie w stosunku do temperatu-ry 900°C, w której σ =110 MPa. Nato-miast w stali C55 o strukturze ferrytyczno-perlitycznej obni enie oporu plastycznego wyst puje w temperaturze 720 °C, a wiel-ko obni enia napr enia σ w stosunku p do temperatury 740°C wynosi 15 MPa. Materiałem wykazuj cym najmniejsze ob-ni eob-nie napr enia σ p wyst puj cew temperaturze 730 °C jest stal C90U o strukturze perlitycznej. Wielko obni e-nia napr enia σ w stosunku do tempera-p
tury 740 °C wynosi ok. 8 MPa. Po osi -gni ciu minimów oporu plastycznego ob-serwuje si wzrost napr enia uplastycz-niaj cego σ , a po przekroczeniu maksi-p
mum obserwuje si jego stały powolny spadek ze wzrostem temperatury.
Na podstawie zmian kształtu krzywych
( )
T fp =
σ mo na równie oceni wpływ zawarto ci w gla na napr enie uplastycz-niaj ce σ badanych stali. Najwi kszy p
wpływ zawarto ci w gla na warto napr -enia σ obserwuje si w temperaturze p
300 °C (ró nica σ dla stali o skrajnych p
zawarto ciach w gla wynosi ok. 190 MPa). W miar wzrostu temperatury odkształce-nia wpływ zawarto ci w gla stopniowo zmniejsza si tak, e w temperaturze 700 °C ró nica warto ci napr enia σ dla p
stali o skrajnych zawarto ciach w gla nie przekracza 80 MPa. Przy wy szych temperaturach wpływ zawarto ci w gla na napr
-enie σ jest jeszcze mniejszy. p
Temperatura odkształcenia jest czynni-kiem najsilniej zmniejszaj cym napr enie uplastyczniaj ce oraz powoduj cym zmia-ny w mikrostrukturze w trakcie i
bezpo-rednio po odkształceniu na ciepło bada-nych stali.
Po odkształceniu w temperaturze 580 °C w próbkach ze stali 04J i 600 °C ze stali C55 obserwuje si tzw. „z bkowanie gra-nic” (rys. 6 i 14). Zapewnia to zmniejszenie energii granic podziaren [11]. Wi kszo ziaren wykazuje wydłu enie i posiada sub-struktur . Odkształcenie plastyczne w stali 04J spowodowało powstanie rozwini tej substruktury w ziarnach ferrytu (rys. 7), która ułatwia zdrowienie dynamiczne. Zdrowienie dynamiczne obejmuje inten-sywne zmiany strukturalne zwi zane z ani-hilacj dyslokacji oraz ich przegrupowa-niem i tworzeprzegrupowa-niem uporz dkowanych pod-granic.
W stali 04J po odkształceniu w tempe-raturze 850 °C, widoczna mikrostruktura jest cz ciowo zrekrystalizowana, zło ona z bardzo drobnych ziaren ferrytu (rys. 10, 13). Oprócz obszarów zrekrystalizowanych w ziarnach ferrytu mo na zaobserwowa równoosiowe podziarna, o dobrze wy-kształconych podgranicach.
W próbkach stali C55 i C90U wyst puj wydzielenia drugiej fazy (cementytu), które stanowi utrudnienie ruchu dyslokacji, a tak e stanowi przeszkody ułatwiaj ce powstawanie i stabilizacj substruktury (rys. 14, 16, 18, 19). Prowadzone badania [13] wykazały, e zarówno wielko kolonii, jak te grubo i wzajemna odległo pły-tek cementytu w perlicie mo e oddziaływa na efekt rekrystalizacji dynamicznej. I tak pojawiaj cy si w stali C55 wysoce dys-persyjny perlit (rys. 17) (rz du wymiarów podziarna) stabilizuje substruktur , opó -niaj c proces rekrystalizacji dynamicznej.
W stalach C55 i C90U zaobserwowano tak e przebudow płytkowej struktury ce-mentytu (fragmentacja i sferoidyzacja) przyspieszona odkształceniem plastycz-nym.
5. Podsumowanie
Przeprowadzone badania stali niesto-powych 04J, C55 i C90U o zró nicowanej zawarto ci w gla (0,03, 0,5, 0,9) wykazały wyst powanie w nich minimum oporu pla-stycznego oraz poszerzyły wiedz o proce-sie obróbki plastycznej na ciepło o
znajo-mo zjawisk strukturalnych zachodz cych podczas i bezpo rednio po odkształceniu. W szczególno ci stwierdzono, e:
1. We wszystkich badanych stalach stwierdzono wyst powanie minimum oporu plastycznego: w stali 04J w tem-peraturze 850 °C, w stali C55 – 720 °C i w stali C90U – 730 °C.
2. Minimum to wyst puje tym wyra niej, im mniejsza jest zawarto w gla. 3. Obserwowane obni enie oporu
pla-stycznego podczas odkształcenia na ciepło stali 04J jest przede wszystkim efektem procesów odbudowy struktury, takich jak zdrowienie dynamiczne i re-krystalizacja dynamiczna.
4. Znacz ca zawarto cementytu w sta-lach C55 i C90U utrudnia rekrystaliza-cj dynamiczn i przesuwa jej rozpo-cz cie w kierunku wy szych tempera-tur.
5. W normalizowanych stalach C55 i C90U wyst puje w podwy szonych temperaturach przebudowa płytkowej struktury cementytu (sferoidyzacja i fragmentacja) przyspieszona od-kształceniem plastycznym.
6. Otrzymane wyniki wskazuj ce mechanizmy zmian strukturalnych zachodz -cych w trakcie odkształcenia w zakresie minimum oporu plastycznego mog by wykorzystane podczas projektowania procesów kształtowania stali w glo-wych w podwy szonych temperaturach.
Literatura
[1] Bailey J.A., Singer C. M., Jour. Inst. Met., 1964, p. 288÷289.
[2] Grosman F., Hadasik E., Sajdek C., In ynieria Materiałowa nr 3÷4, 1994, s. 77÷79.
[3] Schindler I., Boruta J., Utylzation Po-tentialites of the Torsion Plastometer, ed. Departament of Mechanics and Metal Forming Silesian Technical University, Katowice, 1998.
[4] Samolczyk J., „Wyznaczanie krzy-wych umocnienia metod sp czania próbek z czołowymi wytoczeniami”, praca BM 901 01 004 INOP, Pozna , 1998.
[5] Hadasik E., Machulec B., Kawalla R., Tkocz M., Materiały seminarium nt.:
„Nowe technologie i materiały w me-talurgii i in ynierii materiałowej”, Ka-towice, 1999.
[6] Schindler I., Hadasik E., Journal of Materials Processing Technology, nr 106, 2000, p. 131÷135.
[7] Grosman F., Kawalla R., Hadasik E., Tkocz M., Materiały Mi dzynarodowej Konferencji nt.:„Plastyczno materia-łów – Forming 2001”. Stara Lesna, 2001, s. 63÷68.
[8] Hadasik E., Gronostajski Z., Płachta A., Schindler I., Materiały Mi dzyna-rodowej Konferencji nt.:„Plastyczno materiałów – Forming 2001”. Stara Lesna, 2001, s. 77÷84.
[9] Sellars C.M., McG. Tegart W.J., In-ternational Metallurgical Reviews, vol. 17, 1972, p. 1÷24.
[10] Mc Queen H.J., Metall. Trans., A8, 1977, p. 807÷824
[11] Mc Queen H.J., Zeszyty Naukowe AGH, Metalurgia i Odlewnictwo, 5, 1979, p. 421÷470.
[12] Selars C.M., Zeszyty Naukowe AGH, Metalurgia i Odlewnictwo, 5, 1979, p. 377÷404.
[13] Nes E., Zeszyty Naukowe AGH, Me-talurgia i Odlewnictwo, 5, 1979, p. 209÷224.
[14] Doherty R.D., Zeszyty Naukowe AGH, Metalurgia i Odlewnictwo, 5, 1979,
p. 179÷197.
[15] Petkovic R.A., Luton M.J., Jonas J.J., Acta Metall. nr 35, 1980, p. 729÷743. [16] Mc Queen H.J., Evangelista E.,
Bowles J., Crawford G., Met. Sci., nr 18, 1984, p.387÷394.
[17] Sakai T., Jonas J.J., Acta Metall., nr 32, 1984, p. 189÷209.
[18] Doherty R.D., Scr. Metall., nr 19, 1985, p. 927÷932.
[19] Mc Queen H.J., Jonas J.J., J. Appl. Met. Work, nr 3, 1985, p. 410÷420 [20] Bła L., Szczerba M., Arch. Hutn., nr
30, 1985, s. 557÷561.
[21] Mc Queen H.J., Materials Science and Engineering, A101, 1988, p. 149÷160.
[22] Henshall G.A., Kassner M.E., Mc Queen H. J., Metall. Trans. A23, 1992, p. 881÷889.
[23] Mc Queen H.J., J. Mater. Proc. Tech., nr 37, 1993, p. 3÷36.
[24] Militzer M., Sun W.P., Jonas J.J., Acta Metall. Mater., nr 42, 1994, p.133÷145.
[25] Jonas J.J., Mater. Sci. Eng. A184, 1994, p. 155÷171.
[26] Ray R.K., Jonas J.J., Burtin-Guillien M.P., Savole J., Iron Steel Inst. Jpn. Intl., vol. 34, nr 12, 1994, p. 927÷942.
[27] Doherty R.D., Hughes D.A., Hum-phreys F. J., Jonas J.J., Juul Jensen D., Kassner M.E., King W.E., McNel-ley T.R., McQueen H.J., Rollett A.D., Materials Science and Engineering, A238, 1997, p. 219÷274.
[28] Tsuji N., Matsubara Y., Saiti T., Scr. Metall., nr 4, 1997, p. 477÷484.
INFLUENCE OF CARBON CONTENT AN PLASTIFYING STRESS AND MICROSTRUCTURE OF WARM DEFORMED NON-ALLOYED STEELS
Abstract
Plastifying stress as function of deformation temperature for low carbon ferritic steel (0,04C), medium-carbon C55 steel and pearlitic steel C90U has been determined during upsetting of Rastigaevs’ samples. A distinct drop of plastic resistance was found at the temperature 850°C for 04J steel and at the temperature 720÷730°C for C55 and C90U steels. This drop was more evident for the low carbon steel. It was concluded that dynamic recovery and dynamic recrystallization occurring in ferrite during plastic deformation are responsible for the observed drop of plastic resistance.
Key words: warm working, plastifying stress, deformation resistance, dynamic recovery, dynamic recristallization
