Prüfen der Q-P Prozessparameter auf hochfesten niedriglegierten Stahl Autor Aišman, D. Westböhmische Universität in Pilsen

Neue Entwicklungen in Wärmebehandlung Entwicklung der neuen Werkstoffarten mit geringem Legierungsgehalt Großer Einfluss des Gefüges auf die mechanischen Eigenschaften Entwicklung der neuen Wärmebehandlungsprozesse  ausgezeichnete Festigkeit und Dehnung ohne Verwendung der hochlegierten Stähle

Q – P Prozess (Quenching and Partitioning) Ziel – Gewinnung des Gefüges mit der Kombination von hoher Dehnung und Festigkeit Kohlenstoffdiffusion aus übersättigten Martensit Karbidbildung ist unterdrückt Restaustenitstabilisierung

Q-P Prozess (Quenching and Partitioning) Prinzip des Prozesses: Abschrecken unter Ms – Martensitbildung mit Restaustenit – Erwärmung unter Ms – Stabilisierung des Restaustenits - Abkühlung

Neuer experimenteller Stahl neue Legierungsstrategie: CSiMnCr Ziel: Gewinnung einer hohen Festigkeit und Dehnung C [Wt.%] Si [Wt.%] Cr [Wt.%] Mn [Wt.%] P [Wt.%] S [Wt.%] Mo [Wt.%] Al [Wt.%] Cu [Wt.%] 0,43 2,03 1,33 0,59 0,009 0,004 0,03 0,05 0,13 Anfangszustand: Ferrit-Perlit Gefüge Rm = 980 MPa A5mm = 31% HV10 = 295 HV30 = 291

Zyklus der Wärmebehandlung Parameterauswahl: - Zeit für Erwärmung - Abkühlungsart - Haltezeit im Salzbad

Varianten der Wärmebehandlung Strategie Zeit für Erwärmung 900°C [min] Wasser-abkühlung Salzbad 250°C [min] 1 25 no 5 2 20 10 3 4 30 2s 6

Doplň prosím ještě jeden režim Gefüge HV 10 = 570 HV 10 = 621 Doplň prosím ještě jeden režim 900°C/30min – 250°C/10min 900°C/20 min, 250°C/ 10 min HV 10 = 629 HV 10 = 595 900°C/30min – 2s water - 250°C/10min 900°C/20 min, 250°C/ 20 min

Ergebnisse der mechanischen Eigenschaften Rp0,2 [MPa] Rm [MPa] A5mm [%] Anteil des Restaustenits [%] Ausgangszustand ohne Wärmebehandlung 592 981 31 - 900°C/25min – 250°C/5min) 1657 2157 14 5.1 (900°C/20min – 250°C/10min) 1714 2120 16 4.1 (900°C/20min – 250°C/20min) 1663 2038 18 9.8 (900°C/30min – 250°C/10min) 1728 2054 15 6.9 (900°C/20min – 2s Wasser - 250°C/10min) 1765 2102 7.1 (900°C/30min – 2s Wasser - 250°C/10min) 1852 2107 7.5

Abhängigkeit der mechanischen Eigenschaften auf Restaustenitanteil

Zusammenfassung verschiedene Parameter des Q-P Prozesses wurden auf 42SiCr Stahl erprobt Die besten Ergebnisse der Wärmebehandlung - 900°C/20min – Salzbad 250°C/10 min Rm = 2120 [MPa] A5mm = 16 [%] Härte HV = 610 Vorschläge neuer Regime der Wärmebehandlung

Danke für Ihre Aufmerksamkeit!