29 KB769 KB27 KB200020242012Leskovšek, VojtehSenčič, Bojanletnik:46številka:5str. 489-496ISSN:1580-2949COBISSID:944042URN:URN:NBN:SI:doc-6V81JSXYenInštitut za kovinske materiale in tehnologijeMateriali in tehnologijediagrami popuščanjafracture toughnesshigh-strength spring steelizcejanjelomna žilavostmicrostructuremikrostrukturasegregationstempering diagramsvacuum heat treatmentvakuumska toplotna obdelavavisokotrdnostno vzmetno jekloInfluence of segregations on the fracture toughness Ksub{Ic} of high-strength spring steel| Vpliv izcej na lomno žilavost Kspodaj{Ic} visokotrdnostnega vzmetnega jekla|The results of this investigation showed that using the proposed method it was possible to draw, for the normally used range of working hardnesses, a tempering diagram (Rockwell-C hardness - fracture toughness Ksub{Ic} - tempering temperature) for the vacuum-heat-treated high-strength spring-steel grade 51CrV4. Based on measurements of the mechanical properties we have also created a classic tempering diagram, i.e., Tensile strength Rsubm - Yield stress Rsub{p0.2} - Elongation A5/% - Necking Z/% - Tempering temperature, and a tempering diagram, i.e., Hardness HRc - Impact toughness Charpy-V - Tempering temperature. According to these tempering diagrams we can conclude that the investigated spring steel 51CrV4 is suitable for the production of high-strength springs when using the proper heat treatment. Fractographic and metallographic analyses of the Ksub{Ic} test specimens showed the presence of segregations in the steel. Therefore, we focused on examining the impact of segregations on the fracture toughness KIc. We found that the widths of the positive segregation bands and the matrix bands between the samples vary considerably. We have also discovered that the number and the width of the segregation bands influence significantly the fracture toughness KIc due to the presence of bainite in the matrix bandsPri opravljenih preiskavah smo želeli ugotoviti, ali lahko standardizirano preizkušanje lomne žilavosti (ASTM E399-90) nadomestimo z nestandardnim postopkom preizkušanja lomne žilavosti s cilindričnim nateznim preizkušancem z zarezo po obodu in utrujenostno razpoko v dnu zareze. Inovativen način preiskav je pokazal, da lahko s predlagano metodo konstruiramo diagram popuščanja (trdota Rockwell-C - lomna žilavost Kspodaj{Ic} - temperatura popuščanja) za vakuumsko toplotno obdelano visokotrdnostno vzmetno jeklo. Na osnovi meritev mehanskih lastnosti smo izdelali poleg klasičnega diagrama popuščanja: natezna trdnost Rspodajm - meja plastičnosti Rspodaj{p0.2} - raztezek A5/% - kontrakcija Z/% - temperatura popuščanja, še diagram popuščanja trdota HRc - udarna žilavost Charpy-V - temperatura popuščanja. Iz izdelanih diagramov popuščanja lahko ugotovimo, da je preiskovano vzmetno jeklo 51CrV4 primerno za izdelavo visokotrdnostnih vzmeti ob ustrezno izvedeni toplotni obdelavi. Med fraktografsko in metalografsko analizo Kspodaj{Ic} preizkušancev smo odkrili prisotnost izcej v jeklu. Zato smo se posvetili ugotavljanju vpliva izcejanja na lomno žilavost Kspodaj{Ic}. Ugotovili smo, da se širina trakov pozitivnih izcej in trakov matriksa pri različnih vzorcih precej razlikuje. Prav tako smo odkrili, da število in širina izcej zaradi prisotnosti bainita v matriksu pomembno vplivata na lomno žilavost Kspodaj{Ic}TEXTznanstveno časopisjejournalsSlovenian National E-content AggregatorNational and University Library of SloveniaInštitut za kovinske materiale in tehnologije