Přejít k obsahu


Production of High Strength Hollow Shafts using Tool Hardening and Q-P Process

Citace:
MAŠEK, B., VOREL, I., OPATOVÁ, K., KURKA, P., HAHN, F., MAHN, U. Production of High Strength Hollow Shafts using Tool Hardening and Q-P Process. In MATEC Web of Conferences. France: EDP Sciences, 2015. s. 1-6. ISBN: 978-2-7598-1823-5 , ISSN: 2261-236X
Druh: STAŤ VE SBORNÍKU
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Production of High Strength Hollow Shafts using Tool Hardening and Q-P Process
Rok vydání: 2015
Místo konání: France
Název zdroje: EDP Sciences
Autoři: Prof. Dr. Ing. Bohuslav Mašek , Ing. Ivan Vorel , Kateřina Opatová , Ing. Petr Kurka , Frank Hahn , Prof. Dr. Ing. Uwe Mahn
Abstrakt CZ: Inovace otevírají nové možnosti v oblasti zpracování dutých polotovarů, neboť nabízí potenciál pro výrobu konstrukčních dílů složitých tvarů s vynikajícími mechanickými vlastnostmi. To představuje nutnost vývoje nových výrobních tras, zahrnujících následující kroky: tváření vnitřním přetlakem plynu, zakalení v nástroji a Q & P zpracování. Během tohoto procesu je produkt trubkového tvaru nejprve zahřát, aby byl plně austenitický. Následně je vložen do zápustky, kde je tvářen a rozšiřován vnitřním tlakem dusíku, dokud se materiál polotovaru nedotýká stěny dutiny formy. V důsledku dotyku se polotovar zakalí a začne se tvořit martenzit. Chlazení je přerušeno nad teplotou Mf a polotovar je přemístěn do temperované pece, která má teplotu nižší, než Ms. Během několika minut se mikrostruktura produktu změní na martenzitickou se stabilizovaným zbytkovým austenitem. Díky této mikrostruktuře materiál vykazuje příznivou kombinaci vysoké pevnosti a dostatečné tažnosti. Martenzit propůjčuje materiálu dostatečnou pevnost, a zbytkový austenit poskytuje tažnost. Při obsahu uhlíku přibližně 0,4% a s konvenčním chemickým složením na Si-Mn-Cr-bázi, je možno dosáhnout pevnosti 2000 MPa a tažnosti A5mm 15%.
Abstrakt EN: Innovation opens new opportunities in the field of processing hollow semi-products, as it offers the potential for manufacturing complex-shaped structural parts with enhanced properties. This introduces a manufacturing route comprising the following steps: internal high pressure forming, hot stamping and thermomechanical QandP processing. In this manufacturing route, the demonstration product, a tube-shaped stock, is first austenitized. It is then expanded in a closed die by internal pressure of nitrogen until the material touches the die wall. As a result, it cools down quickly and martensite begins to form. At a temperature above the Mf, the cooling is interrupted and the workpiece is transferred to a furnace and tempered. The furnace temperature is below the Ms temperature. Within several minutes, a mixed microstructure forms, consisting of martensite and stabilized retained austenite. Thanks to this microstructure, the material exhibits a favourable combination of high strength and adequate ductility. Martensite imparts sufficient strength to the material whereas the retained austenite provides ductility. At a carbon level of approximately 0.4 % and with a simple Si-Mn-Cr-based chemistry, strengths of 2000 MPa and A5 mm elongations of 15% can be achieved.
Klíčová slova

Zpět

Patička