Przemiany strukturalne stali S700MC w warunkach oddziaływania symulowanych cykli cieplnych spawania

Abstract

Badania przemian strukturalnych stali S700MC w warunkach oddziaływania symulowanych cykli cieplnych spawania przeprowadzono na prototypowym stanowisku pomiarowym, w którym nagrzewanie badanych próbek odbywało się z wykorzystaniem lamp podczerwieni. Zakres badań obejmował: analizę kontrolną składu chemicznego stali S700MC wraz z zawartością azotu, badania wpływu cykli cieplnych na strukturę i twardość symulowanej strefy wpływu ciepła stali S700MC, wy- konanie wykresu przemian austenitu dla warunków spawalniczych CTPC-S, badania metalograficzne mikroskopowe i pomiary twardości próbek ze stali S700MC po symulacji w funkcji czasu chłodzenia t8/5. Metodyka badania przemian strukturalnych opierała się na jedno- czesnym wykorzystaniu trzech metod pomiarowych: metody dylatometrycznej, metody magnetometrycznej oraz metody analizy termicznej. W trakcie badania dokonano rejestracji trzech wielkości: dylatacji materiału próbki, zmiany strumienia magnetycznego oraz temperatury. Podczas badań przemian strukturalnych realizowano trzy rodzaje cykli cieplnych: cykle szybkie - realizowane z nadmuchem na próbkę gazu chłodzącego i ochronnego, cykle naturalne - realizowane ze swobodnym chłodzeniem próbki (włączony tylko przepływ gazu ochronnego), cykle wolne - realizowane z dogrzewaniem lampami w fazie chłodzenia próbki. Na podstawie badań przemian strukturalnych stali S700MC w warunkach oddziaływa- nia symulowanych warunków cieplnych wyznaczono wykres CTPc-S w zakresie czasu stygnięcia t8/5 od 2 do 200 s wraz z wykresem uzupełniającym rozkładu twardości w funkcji czasu chłodzenia oraz określono zmiany struk- turalne zachodzące w badanym materiale. 

The study of structural changes in the TMCP S700MC
steel under the influence of simulated welding thermal cycles 

Abstract

Structural transformation studies of S700MC steel were carried out using a prototype bench system, wherein the heating of the test samples was done using infrared lamps. The scope of the research included: chemical composition analysis of S700MC steel together with a nitrogen content, study of the effect of thermal cycles on the structure and hardness of the simulated heat affected zone of steel S700MC, plotting transformation of austenite to the welding conditions CTT, metallographic microscopy and hardness measurements of S700MC steel samples after the simulation as a function of the cooling time t8/5. Methodology of the structural changes study was based on the simultaneous use of three measurement methods: the dilatometric method, magnetometric method and the thermal analysis method. During the study, three parameters were recorded: dilation of the sample, the magnetic flux changes and temperature. During the structural changes study, three types of thermal cycles were used: fast cycles - implemented with blowing cooling and protective gas on sample, natural cycles - realized with the free cooling of the sample (only enabled the flow of protective gas), free cycles - implemented with additional heat lamps during the cooling phase of the sample (only enabled the flow of protective gas). During the study, the phase transformation critical temperatures were determined and transformation graph of austenite CCT for the welding conditions, with regard to cooling time t8/5 from 2 to 200 seconds with respect to the complementary graph of hardness distribution as a function of the cooling time and indicates structural changes in the material.