Modyfikacja staliwa niskostopowego Cr-Mn-Si-Ni-Mo borem, tytanem i MZR

Staliwo niskostopowe jest materiałem o bardzo dobrych właściwościach mechanicznych, chętnie stosowanym na elementy maszyn pracujących w warunkach dużych obciążeń, a także w warunkach zużycia ściernego. Świetne właściwości wytrzymałościowe otrzymywane podczas produkcji odlewów z tego staliwa (R_m>1300 MPa), są uzyskiwane kosztem obniżenia plastyczności, która nie przekracza 10%. Dlatego celem badań była taka modyfikacja mikrostruktury, która pozwoliłaby otrzymać rozdrobnienie ziarna w stanie lanym, gwarantujące dobrą plastyczność po obróbce cieplnej odlewów. W artykule omówiono wyniki modyfikacji mikrostruktury staliwa L20HGSNM o zawartości 0,19÷0,23 %C; 0,75÷0,86 %Si; 0,93÷1,02 %Mn; 0,60÷0,65 %Cr; 1,02÷1,10 %Ni i 0,13÷0,16 %Mo. Modyfikację przeprowadzono przy pomocy żelazoboru, żelazotytanu i miszmetalu. Modyfikatory wprowadzano podczas spustu stali do kadzi. Stal odlewano do form piaskowych. Próbki do badań wycinano z wlewków typu Y przylanych do odlewów. Badano wpływ modyfikatorów na strukturę w stanie lanym, a także właściwości mechaniczne po ulepszaniu cieplnym. Uzyskano wydłużenie staliwa powyżej 12% przy wytrzymałości na rozciąganie przekraczającej 1000 MPa.

The low alloy cast steels have the good mechanical properties, and it finds wide area of applications in the manufacture of this parts, which work with high dynamic loads and in wear conditions. High strength obtained during manufacturing process results in a decrease of the elongation which hardly ever is over 10%. The aim of investigation was grain refinements which leads to small grain size in as-cast condition, resulting in a fine martensite, and an increase of the ductility. In this paper effects of grain refinement is observed in L20HGNM cast steel containing: 0,19÷0,23 %C; 0,75÷0,86 %Si; 0,93÷1,02 %Mn; 0,60÷0,65 %Cr; 1,02÷1,10 %Ni i 0,13÷0,16 %Mo. The grain refinement was treated by ferroboronium, ferrotitanium, and rare earth elements (REM). The refinement elements were introduced to the ladle during tapping. The steel was casted to the sand molds. Specimens were machined from keel-block coupons. The influence of modifying elements on the as-cast microstructure and mechanical properties after heat treatment were examined. It was obtained elongation over 12% and ultimate tensile strength over 1000 MPa.