Studium mezilamelární vzdálenosti v závislosti na procesu řízeného ochlazování v profilovém výrobku perlitické oceli

Jan Hovjacký

Master's thesis

Study of the interlamellar distance depending on the controlled cooling process in the pearlitic steel profile product

Abstract:

Diplomová práce je zaměřena na studium mezilamelární vzdálenosti v závislosti na procesu řízeného ochlazování v profilovém výrobku perlitické oceli. Teoretická část je věnována popisu difúzních a bezdifúzních přeměn austenitu. Následně jsou popsány metody pro hodnocení mezilamelární vzdálenosti perlitu. V další části je popsán vliv mikrolegujících prvků na perlitické oceli a následně vliv mezilamelární vzdálenosti na mechanické vlastnosti. Poslední kapitola je věnována tepelnému zpracování kolejnic. V experimentální části jsou hodnoceny a porovnány mezilamelární vzdálenosti perlitu s výslednými mechanickými vlastnostmi, převážně tvrdostí, pevností v tahu a tažností u čtyř sad vzorků z ocelí A, B a C na výrobu kolejnic s odlišnými parametry řízeného ochlazování. Z výsledků je patrné, že ve většině vzorků je dosaženo zvýšení tvrdosti při snížení hodnot mezilamelární vzdálenosti. U vzorků se zvýšeným obsahem legujících prvků, převážně Cr došlo k neobvyklému chování mezilamelární vzdálenosti ve středu a na vrcholu hlavy kolejnice. Celková doba chlazení s využitím vyšších tlaků může zvyšovat mechanické vlastnosti oceli.

Abstract:

The thesis focused on the study of the interlamellar distance depending on the controlled cooling process in a profile product of perlite steel. The theoretical part is devoted to the description of diffusion and non-diffusion transformations of austenite. Subsequently, methods for the evaluation of the interlamellar distance of pearlite will be described. In the next part, the chapter will focus on the influence of microalloying elements on perlite steels and then the effect of interlamellar distance on mechanical properties. The last chapter is devoted to the heat treatment of rails. In the experimental part, the interlamellar distances of perlite are evaluated and compared with the resulting mechanical properties, mainly hardness, tensile strength and ductility, of four sets of samples from steels A, B and C for the production of rails with different controlled cooling parameters. The results show that in most of the samples an increase in hardness is achieved when the interlamellar distance values are reduced. For the samples with increased alloying elements, mainly Cr, there was an unusual behaviour of the interlamellar distance in the centre and at the top of the rail head. The total cooling time using higher pressures may increase the mechanical properties of the steel.

Keywords

mezilamelární vzdálenost perlitu, perlitická ocel, tvrdost, řízené ochlazování

Keywords

interlamellar spacing of pearlite, pearlite steel, hardness, controlled cooling

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 28. 4. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 28. 5. 2024
• Supervisor: Petra Váňová
• Reader: Rostislav Kawulok

VSB – Technical University of Ostrava

Fakulta materiálově-technologická

Master programme / field:
Materiálové inženýrství / Progresivní technické materiály