Κρυογενική κατεργασία εργαλειοχάλυβα uddeholm ovar 2M

Λάνγκος, Θεόδωρος; Langkos, Theodoros

dc.contributor.author	Λάνγκος, Θεόδωρος	el
dc.contributor.author	Langkos, Theodoros	en
dc.date.accessioned	2021-02-02T09:01:24Z
dc.date.available	2021-02-02T09:01:24Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/52847
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.20545
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Υλικά	el
dc.subject	Εργαλειοχάλυβες	el
dc.subject	Κρυογενική κατεργασία	el
dc.subject	Μικροδομή	el
dc.subject	Μικροσκληρότητα	el
dc.subject	Uddeholm ovar 2M	en
dc.subject	Microstructure	en
dc.subject	Tempering diagrams	en
dc.subject	Hardness	en
dc.subject	Cryogenic treatment	en
dc.title	Κρυογενική κατεργασία εργαλειοχάλυβα uddeholm ovar 2M	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Κατεργασία υλικών	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-07-19
heal.abstract	Η συγκεκριμένη διπλωματική εργασία πραγματεύεται την επίδραση που έχει η κρυογενική κατεργασία στη μικροδομή και τις μηχανικές ιδιότητες του εργαλειοχάλυβα H13. Η εμπορική ονομασία του συγκεκριμένου υλικού είναι Uddeholm Ovar 2M. Η παρούσα εργασία απαρτίζεται από τρία κεφάλαια, τα περιεχόμενα των οποίων παρουσιάζονται παρακάτω. Στο πρώτο κεφάλαιο, γίνεται μια πρώτη επαφή με το υλικό το οποίο θα μελετήσουμε. Συγκεκριμένα, γίνεται μια αρχική αναφορά στη μεγάλη οικογένεια των χαλύβων, καταλήγοντας στην εκτενή περιγραφή του εργαλειοχάλυβα Η13. Εν συνεχεία, περιγράφονται τα στάδια της συμβατικής κατεργασίας σκλήρυνσης του εργαλειοχάλυβα H13, με έμφαση στα φαινόμενα που λαμβάνουν χώρα στο κάθε στάδιο. Στο τέλος του συγκεκριμένου κεφαλαίου, γίνεται αναφορά στη κατεργασία της κρυογενικούς. Ειδικότερα, παρουσιάζονται οι κύριες παράμετροι που καθορίζουν την συγκεκριμένη κατεργασία, καθώς και ο τρόπος με τον οποίο αυτές επηρεάζουν τη μικροδομή και τις μηχανικές ιδιότητες του συγκεκριμένου υλικού. Επιπρόσθετα, παρατίθεται ένα σύνολο μελετών και εργασιών που έχουν γίνει κατά τη πάροδο των τελευταίων ετών, στις οποίες διερευνάται η επίδραση της κρυογενικής κατεργασίας στη μικροδομή και τις μηχανικές ιδιότητες του Uddeholm Ovar 2M. Το δεύτερο κεφάλαιο, αποτελεί το πειραματικό μέρος της παρούσας εργασίας. Αναλυτικότερα, παρουσιάζεται η πειραματική διαδικασία που ακολουθήθηκε προκειμένου να μελετηθεί κατά πόσο η κρυογενική κατεργασία επηρεάζει τις μηχανικές ιδιότητες και τη μικροδομή του υλικού Uddeholm Ovar 2M, σαν ένα επιπρόσθετο στάδιο της συμβατικής κατεργασίας σκλήρυνσης του υλικού. Στη συγκεκριμένη εργασία, δοκίμια από εργαλειοχάλυβα H13 υπέστησαν θερμική κατεργασία προκειμένου να αυξηθεί σκληρότητά τους. Τα στάδια της κατεργασίας ήταν τα ακόλουθα: ωστενιτοποίηση, βαφή, snap-tempering, κρυογενική και επαναφορά σε διαφορετικές θερμοκρασίες. Για τη μελέτη της επίδρασης της κρυογενικής κατεργασίας στο υπό διερεύνηση υλικό, ακολουθήθηκε ο παραπάνω θερμικός κύκλος τρείς φορές. Πιο αναλυτικά, η μόνη παράμετρος που διέφερε στους τρείς θερμικούς κύκλους ήταν η διάρκεια παραμονής των δοκιμίων στην υπο μηδενική θερμοκρασία. Επομένως, αναφορικά με το στάδιο της κρυογενικής, όλα τα δοκίμια ψύχθηκαν στους -195℃ με τους χρόνους παραμονής σε αυτή τη θερμοκρασία να είναι 1h, 4h και 12h. Σε αυτό το σημείο αξίζει να σημειωθεί ότι σαν χρόνος παραμονής λογίζεται η διάρκεια παραμονής των δοκιμίων στο κρυογενικό θάλαμο από τη στιγμή που η θερμοκρασία φτάσει τους -195℃. Στο τρίτο κεφάλαιο, γίνεται η παρουσίαση των ευρημάτων μετά τη διεξαγωγή των προαναφερθέντων πειραμάτων. Αναλυτικότερα, τα δοκίμια τοποθετήθηκαν σε οπτικό μικροσκόπιο καθώς και ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης προκειμένου να μελετηθούν τα όρια των κόκκων, ο εναπομείναντας ωστενίτης καθώς και τα πρωτογενή και δευτερογενή καρβίδια. Επιπλέον, μέσα από τη σκληρομέτρηση των δοκιμίων για κάθε θερμοκρασία επαναφοράς κατασκευάστηκαν τρία Διαγράμματα Επαναφοράς ούτως ώστε να εξαχθούν συμπεράσματα για τη σκλήρυνση του υλικού. Η παραπάνω διεργασίες έδειξαν ότι η κρυογενική κατεργασία συμβάλει στην αύξηση της σκληρότητας, στη μείωση του εναπομείναντα ωστενίτη και στον ομοιογενή διασκορπισμό των λεπτότερων καρβιδίων.	el
heal.abstract	Τhis thesis is written in order to examine the effect of cryogenic treatment in microstructure and mechanical properties of tool steel H13. The trade name of this material is Uddeholm Ovar 2M. The present work consists of three chapters, the contents of which are presented below. In the first chapter, there is a first approach with the material we are going to study. In particular, an initial reference is made to the large family of steels, resulting in an extensive description of the H13 tool steel. The steps of the conventional heat treatment of the H13 tool steel are then described, emphasizing the phenomena taking place at each stage. At the end of this chapter, reference is made to the cryogenic treatment. In particular, the main parameters that determine this specific processing are presented, as well as the way in which they affect the microstructure and the mechanical properties of Uddeholm Ovar 2M. Additionally, at the end of the chapter, there is a set of studies that have been done over the last few years, investigating the effect of cryogenic treatment on the microstructure and mechanical properties of Uddeholm Ovar 2M. The second chapter is the experimental part of this paper. In more detail, the experimental procedure followed in order to investigate whether the cryogenic treatment affects the mechanical properties and the microstructure of the Uddeholm Ovar 2M material as an additional step of the conventional hardening treatment of the material is presented. In this work, H13 tool steel pieces were subjected to heat treatment in order to increase their hardness. The processing steps were as follows: austenitization, quenching, snap-tempering, cryogenic and tempering to different temperatures. To study the effect of cryogenic treatment on H13, the above thermal cycle was followed three times. More analytically, the only parameter that varied in the three thermal cycles was the duration of the samples remaining at sub-zero temperatures. Therefore, with regard to the cryogenic stage, all specimens were cooled to -195°C with residence times at this temperature being 1h, 4h and 12h. At this point, it is worth mentioning that the residence time of the specimens in the cryogenic chamber is considered as the residence time since the temperature reaches -195°C. In the third chapter, following the above-mentioned experiments, the findings are presented. More specifically, the specimens were placed in an optical microscope as well as a scanning electron microscope in order to study the grain boundaries, the residual austenite as well as the primary and secondary carbides. In addition, by measuring the microhardness of the specimens for each tempering temperature, three Tempering Diagrams were constructed so as to draw conclusions about the primary and secondary hardening of the material. The above processes have shown that cryogenic treatment contributes to increased hardness, reduced residual austenite and homogeneous dispersion of finer carbides.	en
heal.advisorName	Παντελής, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Μανωλάκος, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Παντελής, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Τσούβαλης, Νικόλαος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Θαλάσσιων Κατασκευών. Εργαστήριο Ναυπηγικής Τεχνολογίας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	146 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false