The influence of drawing speed on structure changes in high carbon steel wires

In the paper the influence of the drawing speed on structure changes has been assessed. The Scanning Electron Microscope investigation confirmed that for wires drawn with high total draft, exceeding 80 %, makes it impossible to clearly assess the impact of drawing technology on structural changes in the drawn wires. Thus, to assess the structural changes necessary to apply quantitative methods. On the basis of examination of the wire structure by measuring of electrical resistance, the structure changes in drawn wires has been determined. It has been shown that the increase of drawing speed, especially above 15 m/s, causes an increase in structure defect, with a decline in platelet orientation of cementite in drawn wires

The effect of heat treatment parameters of X6Cr17 steel strips on their mechanical properties and structure

Celem pracy było określenie wpływu parametrów wyżarzania taśm po walcowaniu na zimno, wykonanych ze stali X6Cr17 na ich właściwości mechaniczne i strukturę. Obróbkę cieplną taśm o grubości 0,12 mm w stanie utwardzonym dostarczonych przez Przeróbkę Plastyczna na Zimno-Baildon Sp. z o.o. wykonano w warunkach laboratoryjnych w zakresie temperatury wyżarzania 750÷1100°C. Wyżarzanie taśm w zakresie temperatur 750÷900°C powoduje uzyskanie struktury ferrytycznej. Po studzeniu taśm wyżarzanych w temperaturach 950÷1100°C w strukturze uzyskano oprócz ferrytu również martenzyt. Powoduje to znaczny przyrost wytrzymałości na rozciąganie i granicy plastyczności taśm. Średnia średnica równoważna ziarna ferrytu w badanym zakresie temperatury wyżarzania rośnie z 4,17 do 9,66 ?m.The purpose of the work was to determine the effect of annealing parameters of cold-rolled X6Cr17 steel strips on their mechanical properties and structure. The heat treatment of 0.12 mm strips in hardened state delivered by Przeróbka Plastyczna na Zimno Baildon Sp. z o.o. was carried out under laboratory conditions within the annealing temperature range of 750÷1100°C. The annealing of strips within the temperature range of 750÷900°C results in obtaining ferritic structure. After cooling of strips annealed at 950÷1100°C, in addition to ferrite also martensite was obtained in the structure. It results in significant increase in tensile strength and yield point of strips. The average equivalent diameter of ferrite grain within the investigated range of annealing temperature increases from 4,17 ?m to 9,66 ?m

Selected mechanical and technological properties of high-strength nanostructured bainitic steels

W artykule omówiono zagadnienie optymalizacji parametrów technologicznych wytwarzania stali nanostrukturalnej umożliwiających skrócenie czasu wygrzewania izotermicznego oraz uzyskanie wysokiej wytrzymałości i plastyczności. W wyniku dwuetapowej obróbki izotermicznej uzyskano korzystną kombinację wytrzymałości i ciągliwości. Przeprowadzono badania spawalności oraz odporności na ścieranie stali nanostrukturalnych. Materiał spawany w stanie zmiękczonym, a następnie poddany finalnej obróbce cieplnej, charakteryzował się wysoką jakością złącza (brak pęknięć i mikropęknięć) oraz równomierną twardością ok. 600 HV. Stale nanostrukturalne cechuje wyższa odporność na ścieranie od komercyjnej stali trudnościeralnej klasy 600.Problem of optimization of production technology parameters of nanostructured bainite steel to shortening of time of isothermal heat treatment and improve strength and toughness were discussed. As a result of two stage of isothermal heat treatment advantageous combination of strength and toughness were achieved. Examination of weldability and wear resistant of the steel were carried out. The material welded in the soft annealing state and next putted to the final heat treatment was characterize by high quality of the joint (without cracks and microcracks) and uniform hardness about 600 HV. Nanostructured bainite steels were characterize of higher wear resistant in comparison with commercial wear resistant steel grade class 600

The structure and mechanical properties of super thin strips made of stainless steels manufactured in cold rolling process

Celem pracy jest określenie wpływu procesu walcowania na zimno super cienkich taśm ze stali w gatunku X6CrMo17-1 i X2CrTiNb18 na ich właściwości mechaniczne i strukturę. Taśmy produkowane są przez firmę Przeróbka Plastyczna na Zimno-Baildon Sp. z o.o.o grubości ? 0,1mm stosowane m. in. na wkładki do taśm z tworzyw sztucznych, które przeznaczone są do oznakowania podziemnej infrastruktury przesyłowej. Właściwości mechaniczne taśm wyznaczono w statycznej próbie rozciągania. Badania struktury taśm wykonano za pomocą mikroskopu świetlnego oraz elektronowego mikroskopu skaningowego z zastosowaniem m. in. metody EBSD. Wytwarzanie super cienkiej taśmy o grubości 0,1 mm ze stali X6CrMo17-1 metodą walcowania na zimno z taśmy wyjściowej o grubości 0,5 mm spowodowało zwiększenie granicy plastyczności z 325 do 980MPa oraz wytrzymałości na rozciąganie z 535 do 1014MPa. Dla taśm ze stali X2CrTiNb18 dla tej samej grubości początkowej i końcowej uzyskano wzrost granicy plastyczności z 320 do 945MPa oraz wytrzymałości na rozciąganie z 480 do 980MPa. Zwiększenie odkształcenia powoduje zatem znaczne umocnienie materiału a tym samym następują zmiany struktury. W przypadku taśm ze stali X6CrMo17-1 następuje przekształcanie się granic wąskokątowych w granice szerokokątowe i powstają nowe ziarna. Dla taśm ze stali X2CrTiNb18 zwiększenie odkształcenia powoduje ciągły wzrost udziału granic wąskokątowych. Po walcowaniu z gniotem całkowitym hc=0,80 maleje średnia średnica ziarna (dla taśm ze stali X6CrMo17-1 rozmiar ziarna z 5,5 ?m w stanie wyjściowym do 1,2 ?m, dla taśm ze stali X2CrTiNb18 z 15,6 ?m w stanie wyjściowym do 4,0 ?m).The purpose of the work is to determine the effect of cold rolling process of super thin strips made of X6CrMo17-1 and X2CrTiNb18 steel on their mechanical properties and structure. The strips manufactured by Przeróbka Plastyczna na Zimno - Baildon Sp. z o.o. with thickness ? 0.1 mm are used, among other things, for inserts of plastic tapes designed for marking underground transmission infrastructure. Mechanical properties of strips were determined in the static tensile test. The investigations of strip structure were carried out under light microscope and electron scanning microscope using, among other things, the EBSD method. The manufacture of super thin X6CrMo17-1 steel strip with thickness of 0.1 mm from initial strip with thickness of 0.5 mm by cold rolling method resulted in the increase in yield point from 325 to 980MPa and tensile strength from 535 to 1014MPa. For X2CrTiNb18 steel strips with the same initial and final thickness the increase in yield point from 320 to 945 MPa and tensile strength from 480 to 980MPa was observed. Therefore, the increase in strain results in significant material hardening, and thus changes in the structure occur. In case of X6CrMo17-1 steel strips the low-angle boundaries are converted into high-angle ones and new grains occur. For X2CrTiNb18 steel strips the increase in strain results in continuous growth in the share of low-angle boundaries. After rolling with total draft of ??hc = 0.80 a decrease in average grain diameter is observed (for X6CrMo17-1 steel strips the grain size decreases from 5.5 ?m in initial state to 1.2 ?m and for X2CrTiNb18 steel strips - from 15.6 ?m in initial state to 4.0 ?m)

The effect of cold deformation and heat treatment on mechanical properties and structure of steel strips for band saws

Celem pracy było określenie wpływu parametrów odkształcenia oraz międzyoperacyjnej i końcowej obróbki cieplnej na właściwości mechaniczne, strukturę i właściwości użytkowe taśm ze stali C75 pod kątem zastosowania ich na piły taśmowe. Taśmę wyjściową walcowaną na gorąco o grubości 2,00 mm poddano walcowaniu na zimno na grubość 0,65 mm w kolejnych 8 przepustach przedzielonych międzyoperacyjną obróbką cieplną. Następnie wykonano próby hartowania i odpuszczania taśm w celu nadania im końcowych właściwości użytkowych, spełniających wymagania na piły taśmowe w zakresie twardości, płaskości i jakości powierzchni. Przeprowadzone badania wykazały, że w oparciu o zastosowane parametry procesów opracowano technologię wytwarzania taśm spełniających wymagania stawiane piłom taśmowym. Uzyskano zadaną kategorię twardości taśm w drodze hartowania i odpuszczania. Końcowa mikrostruktura w zależności od temperatury odpuszczania złożona jest z odpuszczonego martenzytu lub sorbitu. Taśmy spełniają również wymagania związane ze stanem powierzchni oraz płaskością bez efektu korytkowatości.The purpose of the work was to determine the effect of deformation as well as in-process and final heat treatment parameters on mechanical properties, structure and functional properties of C75 steel strips with regard to their use for band saws. The 2.00 mm thick initial hot rolled strip was subject to cold rolling to a thickness of 0.65 mm in 8 consecutive passes separated by in-process heat treatment. Then the strip quench hardening and tempering tests were performed to give them their final functional properties meeting the requirements for band saws with regard to hardness, flatness and surface quality. The tests revealed that based on the process parameters used, the technology for manufacturing steel strips meeting the requirements for band saws had been developed. The preset strip hardness category was obtained by quench hardening and tempering. Depending on the tempering temperature, the final microstructure consists of tempered martensite or sorbite. The strips also meet the requirements related to surface condition and flatness with no crossbow effect

Mineralogical characteristics of hematite concentrates

Przeprowadzono badania składu mineralnego dwóch koncentratów: kanadyjskiego Mont Wright i norweskiego Mo I Rana R400. Analizę termiczną wykonano metodą symultaniczną TG/DCS + QMS. Wykorzystano metodę dyfrakcji rentgenowskiej do identyfikacji minerałów oraz metodę Rietvelda do obliczenia udziałów poszczególnych składników mineralnych w badanych rudach. Zastosowano mikroskopię skaningową z analizą chemiczną w mikroobszarach do badania składu chemicznego minerałów.The investigations of mineralogical composition of two concentrates were carried out: Canadian Mont Wright and Norwegian Mo I Rana R400. The thermal analysis was carried out using the simultaneous method TG/DCS + QMS. The X-ray diffraction method for identification of minerals and the Rietveld method for calculation of contents of individual mineralogical compositions in the ores under investigation were used. The scanning microscopy with chemical analysis in micro-areas was used to investigate the chemical compositions of the minerals

Mineralogical characteristics of ores currently used in the iron and steel industry

Przeprowadzono badania składu mineralnego dla rud hematytowych kawałkowych z pięciu różnych złóż – trzech ukraińskich, jednego z RPA i z Liberii. Wykorzystano metodę dyfrakcji rentgenowskiej do identyfikacji minerałów oraz metodę Rietvelda do obliczenia udziałów poszczególnych składników mineralnych w badanych rudach. Zastosowano mikroskopię skaningową z analizą chemiczną w mikroobszarach do badania składu chemicznego minerałów.The investigations of mineral composition were carried out for lump hematite ores from five different deposits –three in Ukraine, one in South Africa, and one in Liberia. The X-ray diffraction method for identification of minerals and the Rietveld method for calculation of contents of individual mineral components in the ores under investigation were used. Scanning microscopy with chemical analysis in micro-areas was used for investigation of chemical compositions of minerals

Innovative technology solutions for manufacturing heavy ultra-clean steel forgings for the oil and power industries to operate under extreme conditions

Przedstawiono szereg innowacyjnych rozwiązań w metalurgii stali przeznaczonej na wlewki do kucia o dużej masie. Obejmują one: rafinację ciekłej stali we wlewnicy po odlaniu stali z zastosowaniem izotermicznej pokrywy i rafinacyjnej zasypki; syfonowe odlewanie stali przez kształtkę kierunkową w kanale wlotowym do wlewnicy; antyerozyjną powłokę materiałów ogniotrwałych syfonowego układu odlewania stali, odlewanie wlewków ciężkich w komorze próżniowej z kadzi z zamknięciem suwakowym oraz odlewanie wlewków do kucia o różnej masie i geometrii do jednej uniwersalnej wlewnicy. Rozwiązania te są unikalne w skali światowej i służą zmniejszeniu ilości i wielkości wtrąceń niemetalicznych w stali, wyeliminowaniu egzogenicznych wtrąceń niemetalicznych, pochodzących z procesu odlewania stali oraz optymalizacji procesu przeróbki plastycznej wlewków dla wyeliminowania rzadzizn. Dzięki zastosowaniu tych rozwiązań znacznej poprawie uległa czystość stali, spełniając wymagania odbiorców odkuwek o dużej masie dla przemysłu energetycznego (wały turbin wiatrowych, gazowych i wodnych, itp.) oraz wydobywczego ropy naftowej i gazu ziemnego (łączniki rurociągów i inne akcesoria), przeznaczonych do pracy w ekstremalnych warunkach niskich temperatur i dużych głębokości. Średnia wartość wskaźnika K4 (S+O) dla odkuwek z wlewków odlanych z zastosowaniem innowacyjnych rozwiązań wyniosła 3,9 przy wymaganej przez odbiorców odkuwek średniej wartości K4 (S+O) < 10. Praca przedstawia wyniki trzech projektów realizowanych w ramach konkursów Initech i Innotech.A number of innovative solutions in metallurgy of steel for heavy forging ingots are presented. They include: refining of liquid steel in an ingot mould after casting of steel using an isothermal cover and refining casting powder; uphill casting of steel through a directional brick in inlet channel to a mould; erosion-proof coating on refractory materials of the system for uphill casting of steel; casting of heavy ingots in a vacuum chamber from a ladle with slide gate; and casting of forging ingots with different weights and geometries into a single universal mould. These are worldwide unique solutions used to reduce the amount and size of non-metallic inclusions in steel, eliminate exogenous non-metallic inclusions from the steel casting process and optimise the plastic working of ingots to eliminate microshrinkages. With these solutions, the purity of steel has been signifi cantly improved, thus meeting the requirements of buyers of heavy forgings for the power industry (shafts of wind, gas and water turbines, etc.) and the oil and natural gas extraction industry (pipeline connectors and other accessories) to be operated under extreme low-temperature and high-depth conditions. The average value of K4 (S+O) index for forgings from ingots cast using the innovative solutions was 3.9, while the average value of K4 (S+O) required by forging buyers is < 10. This paper presents the results of three projects carried out under Initech and Innotech competitions

Shape of the spectral line and gamma angular distribution of the 12C(p,p′γ4.44)12C^{12}C(p,{p}'\gamma _{4.44})^{12}C reaction

A model explaining the shape of the spectral line in the 12C(p, p'γ4.44)12C nuclear reaction has been applied to data collected during an experiment conducted at the Heidelberg Ion-Beam Therapy Center. Spectra were recorded for a graphite target setup, initial proton beam energies of 70.54 MeV and 88.97 MeV, which were later degraded before reaching the main target, and detection angles ranging from 90° to 150°. The model calculations reproduced experimental data and determined the angular distribution of the nuclear reaction. This article presents the details of the model along with a description of the subsequent analysis steps and results

Experimental Verification of Key Cross Sections for Prompt-gamma Imaging in Proton Therapy

We present experimental investigation of cross sections for processes crucial in view of prompt-gamma imaging. The prompt-gamma rays were produced from an interaction of a proton beam with different phantom materials composed of carbon, oxygen and hydrogen. The used target setup allowed precise selection of the investigated depth in the phantom. We studied details of the dependence of prompt-gamma yields on beam energy, detection angle and elemental composition of irradiated phantom. The analysis was focused on the discrete transitions with the largest cross sections: 4.44 MeV in 12C and 6.13 MeV in 16O. The results are presented in form of profiles of the prompt-gamma yield as a function of depth. They are compared to calculations including different cross-section models. Obtained results are in agreement with the model exploiting cross-section data collected from the literature, but the comparison with the TALYS model shows discrepancies. In the latest experiment, special attention was paid to the shape of the distal fall-off. The width of that fall-off is directly linked to the resolution of prompt-gamma based methods of range verification. Preliminary results on the beam-energy dependence of this quantity are presented