sme.sk
 

SURFACE TREATMENT OF HIGH ALLOY TOOL STEEL USING LASER TECHNOLOGY

Ing. Mária Štefániková (Školiteľ: Thesis supervisor: A/Prof. Roman MORAVČÍK, PhD. Consultant: A/Prof. Roman ŠTURM, PhD.) | pridané: 16. februára 2016

Abstrakt dizertačnej práce:

The aim of dissertation thesis is to investigate of surface laser remelting of K390 Microclean high alloy cold work tool steel. Particular tasks reside in the determination of equilibrium phase transformations and influence of laser remelting treatment to the high alloy tool steel with and/or without heat treatment.

The dissertation thesis deals with the solidification in quasi-equilibrium conditions during cooling in K390 Microclean high alloy cold work tool steel produced by powder metallurgy. The microstructural analysis, differential thermal analysis, thermogravimetry and electron microprobe analysis established that microstructure is formed by two morphologically different types of eutectics based on vanadium and molybdenum reach phases. Phase transformation from austenite to ferrite is observed to take place at temperature ~830 °C. Solidification of analysed material begins at 1340 °C and it is finished at 1208 °C. The Curie temperature of this steel is approximately at 780 °C.

The aim is analysis of influence of laser remelting on surface layer of K390 high alloy tool steel. In the laser surface remelted layer three various areas are observed. The mix area in laser surface remelted layer is formed by eutectic spherulites based on vanadium reach carbide phase. The best results are obtained on samples which were conventionally treated by hardening and tempered at temperature 500 °C and with following pre-heat treatment at 350 °C before laser remelting process. The hardness measurements of samples with subsequent post-heat treatment at 550 °C after laser remelting have proved optimal results. The process of pre-heating at 350 °C shows very important effect to prevent of potential crack and pores formation, respectively. Following phases are identified using X-ray analysis on the laser remelted surface: martensite and/or α-phase, austenite and MC carbide based on vanadium. It has been found out that varying hot isostatic pressing parameters and just pre-heating without post-heat treatment has no significant influence on resulting phases evolved in laser surface remelted microstructure. The material without post-heat treatment after laser surface remelting is distinguished by higher portion of retained austenite in laser remelted layer. It is confirmed that with increasing post-heat treatment temperature after LSR portion of retained austenite decreases and at temperature 600 °C austenite already is not identified.

Diskusia k vedeckej práci:

Dostupnosť dizertačnej práce:

Diplomovú prácu poskytne autor na záujemcom na požiadanie (pošlite autorovi správu cez doleuvedený formulár).

Diplomovú prácu si môžete stiahnuť z nášho portálu:
zdroj/3834.pdf 849 842 B.

Diplomová práca sa nachádza v knižnici tejto vysokej školy:
Slovenská technická univerzita v Bratislave - Materiálovotechnologická fakulta - Ústav materiálov

Slovenská technická univerzita v Bratislave, Materiálovotechnologická fakulta STU v Trnave, Ústredná knižnica - Študijné a informačné stredisko
Pavlínska 16
Trnava
917 24
http://www.mtf.stuba.sk/

Kontakt na autora dizertačnej práce

Správa pre diplomanta/autora:

Bezpečnostný kód:
Kontrola
 

Bibliografický odkaz

ŠTEFÁNIKOVÁ, Mária: SURFACE TREATMENT OF HIGH ALLOY TOOL STEEL USING LASER TECHNOLOGY [ Dizertačná práca ] Slovenská technická univerzita v Bratislave, Materiálovotechnologická fakulta, Ústav materiálov. Školiteľ: Thesis supervisor: A/Prof. Roman MORAVČÍK, PhD. Consultant: A/Prof. Roman ŠTURM, PhD.. Rok obhajoby: 2012

Disertation Thesis:

Povrchové spracovanie vysokolegovanej nástrojovej ocele využitím laserovej technológie

Ing. Mária Štefániková (Supervisor: Thesis supervisor: A/Prof. Roman MORAVČÍK, PhD. Consultant: A/Prof. Roman ŠTURM, PhD.) | added: 16. februára 2016

Abstract of disertation thesis:

The aim of dissertation thesis is to investigate of surface laser remelting of K390 Microclean high alloy cold work tool steel. Particular tasks reside in the determination of equilibrium phase transformations and influence of laser remelting treatment to the high alloy tool steel with and/or without heat treatment.

Dizertačná práca sa zaoberá analýzou solidifikácie v kvázi rovnovážnych podmienkach počas pomalého ohrevu a ochladzovania vo vysokolegovanej nástrojovej oceli na prácu za studena K390 Microclean vyrobenou práškovou metalurgiou. Analýzou mikroštruktúry, DTA záznamu, záznamu z termogravimetrie a mikroanalýzou sa stanovilo, že mikroštruktúra je tvorená dvoma morfologicky odlišnými typmi eutektík na báze vanádu a molybdénu. Bola určená teplota fázovej premeny austenitu na -fázu pri teplote ~830 °C. Solidifikácia nástrojovj ocele začína na teplote 1340 °C a je ukončená pri teplote 1208 °C. Curieho teplota tejto ocele je približne v okolí teploty 780 °C.

Cieľom bola analýza vplyvu laserového pretavovania na povrchovú vrstvu vysokolegovanej nástrojovej ocele K390. V laserom pretavenej vrstve boli pozorované rôzne oblasti. Premiešaná oblasť v laserom pretavenej povrchovej vrstve je mikroštruktúra tvorená eutektickými sforolitmy na báze karbidu vanádu. Najlepšie výsledky boli získané na vzorkách, ktoré boli tepelne spracované kalením a popustením pri teplote 500 °C a následným predohrevom na 350 °C pred procesom laserového pretavovania. Meranie tvrdosti dodatočného spracovania po laserovom pretavení pri teplote 550 °C preukázali optimálne výsledky. Predohrev na 350 °C pre laserovým pretavovaním povrchu má výrazný vplyv na zamedzenie potenciálnych povrchových trhlín alebo pórov. Na základe RTG difrakčnej analýzy boli v laserom pretavenom povrchu identifikované fázy: martenzit resp. α-fáza, austenit a MC karbid na báze vanádu. Rôzne parametre HIP a samotný predohrev pred laserovým pretavovaním bez následného popustenia nemajú zásadný vplyv na výsledné fázy v mikroštruktúre laserom pretavenej vrstvy. Materiál bez následného popustenia po pretavení sa vyznačuje vyšším podielom zvyškového austenitu v pretavenej vrstve. Tiež sa potvrdilo, že so zvyšujúcou sa teplotou popúšťania po pretavení povrchu sa podiel zvyškového austenitu znižuje, a po popúšťaní pri teplote 600 °C nebol identifikovaný.