Μελέτη της αντοχής κρυογενικά σκληρυμένου εργαλειοχάλυβα εν θερμώ εφαρμογών

Αλουπογιάννης, Μαρίνος; Aloupogiannis, Marinos

dc.contributor.author	Αλουπογιάννης, Μαρίνος	el
dc.contributor.author	Aloupogiannis, Marinos	en
dc.date.accessioned	2023-11-27T10:23:13Z
dc.date.available	2023-11-27T10:23:13Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/58334
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.26030
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	Βαθιά κρυογενική κατεργασία	el
dc.subject	Εργαλειοχάλυβας AISI Η13	el
dc.subject	Δυσθραυστότητα	el
dc.subject	Σκληρότητα	el
dc.subject	Δευτερογενής σκλήρυνση	el
dc.subject	Deep cryogenic treatment	en
dc.subject	Tool steel AISI H13	en
dc.subject	Toughness	en
dc.subject	Secondary hardening	en
dc.subject	Hardness	en
dc.title	Μελέτη της αντοχής κρυογενικά σκληρυμένου εργαλειοχάλυβα εν θερμώ εφαρμογών	el
dc.title	Study of the toughness of cryogenically hardened hot work tool steel.	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Κατεργασία υλικών	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2023-07-12
heal.abstract	Αντικείμενο μελέτης της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η επίδραση της βαθιάς κρυογενικής κατεργασίας στη σκληρότητα και στη συμπεριφορά σε θραύση σε σχέση με κύκλους συμβατικής θερμικής κατεργασίας του εργαλειοχάλυβα «εν θερμώ» εφαρμογών AISI H13. Η εργασία χωρίζεται σε δύο μέρη, το θεωρητικό και το πειραματικό. Στο πρώτο κεφάλαιο του θεωρητικού μέρους γίνεται αναφορά στους διάφορους τύπους χαλύβων με έμφαση στον εργαλειοχάλυβα Η13. Στο δεύτερο κεφάλαιο, περιγράφονται οι βασικές θερμικές κατεργασίες μάζας και επιφάνειας που εφαρμόζονται στους χάλυβες. Στο τρίτο κεφάλαιο που ασχολείται με τη κρυογενική κατεργασία, γίνεται μία σύντομη ιστορική αναδρομή της κατεργασίας, αναλύονται οι παράγοντες της κατεργασίας και οι μηχανισμοί που λαμβάνουν χώρα και παρουσιάζονται αποτελέσματα της κατεργασίας στις ιδιότητες και τη μικροδομή των εργαλειοχαλύβων σύμφωνα με έρευνες που έχουν γίνει τα τελευταία χρόνια. Στο τελευταίο κεφάλαιο περιγράφονται οι βασικές δοκιμές κρούσης για τη μέτρηση δυσθραυστότητας, οι τεχνικές μέτρησης σκληρότητας και μικροσκληρότητας. Στο πειραματικό μέρος γίνεται μελέτη της επίδρασης της βαθιάς κρυογενικής κατεργασίας με διάρκεια παραμονής για 1 ώρα, ως πρόσθετο στάδιο στο συμβατικό κύκλο της θερμικής κατεργασίας του εργαλειοχάλυβα Η13, στην ενέργεια θραύσης και τη σκληρότητα. Ο κατεργασμένος χάλυβας θα υποστεί τριπλή επαναφορά μετά την κρυογενική κατεργασία για να αποκτήσει την τυπική σκληρότητα λειτουργίας σε διάφορες μηχανολογικές εφαρμογές. Ως μέτρο σύγκρισης με την κρυογενική κατεργασία, χρησιμοποιούνται μία περίπτωση συμβατικής κατεργασίας με στόχο τη μεγιστοποίηση της κατακρήμνισης καρβιδίων και μία περίπτωση συμβατικής κατεργασίας με στόχο την αύξηση της δυσθραυστότητας. Όλα τα δοκίμια θα υποστούν ωστενιτοποίηση, βαφή και τριπλή επαναφορά σε διαφορετικές θερμοκρασίες. Μέσω της μηχανικής δοκιμής Charpy V-notch και μέτρησης της σκληρότητας (HRC) προκύπτουν συμπεράσματα για την εξέλιξη των ιδιοτήτων του χάλυβα μετά το πέρας του εκάστοτε κύκλου θερμικής κατεργασίας. Ακόμη, γίνεται μακροσκοπική εξέταση της επιφάνειας θραύσης των δοκιμίων με οπτικό μικροσκόπιο. Διαπιστώνεται, πως μετά την κρυογενική κατεργασία, σε σχέση με συμβατική κατεργασία, η δυσθραυστότητα του χάλυβα είναι ελαφρώς υψηλότερη εντός του ίδιου εύρους σκληρότητας. Επίσης, με βάση την επιφάνεια θραύσης, ο χάλυβας μετά από κρυογενική κατεργασία παρουσιάζει περισσότερο όλκιμη συμπεριφορά. Ακόμη, η κρυογενική κατεργασία συμβάλλει στην αύξηση της σκληρότητας μετά τη βαφή, αλλά και παρατηρείται αύξηση της σκληρότητας κατά την κατακρήμνιση των δευτερογενών καρβιδίων κατά την επαναφορά.	el
heal.abstract	The subject of this thesis is the effect of deep cryogenic treatment on the toughness, hardness and fracture behavior of AISI H13 hot work tool steel. The paper is divided into two parts; a theoretical and an experimental part. In the first chapter of the theoretical part, the types of steel are presented, with emphasis on h13 tool steel. In the second chapter the basic heat treatments applied to steels are described. In the third chapter, which deals which focuses on cryogenic treatment, a brief history of the treatment is given, treatment parameters and mechanisms that function are analyzed and the effects of the treatment on the mechanical properties and microstructure of tool steels are presented according to research carried out in recent years. The last chapter of the theoretical part describes the basic impact test, hardness and microindentation hardness measuring methods. In the experimental part, the effect of 1h deep cryogenic treatment is studied, as an additional stage of conventional H13 heat treatment cycle, on the fracture energy and hardness. The treated steel will be subjected to triple tempering after the cryogenic treatment to obtain normal working hardness. A conventional heat treatment cycle to facilitate carbide precipitation and a conventional heat treatment cycle to increase the toughness are used for comparison. All specimens will be subjected to austenitizing, quenching, and triple tempering at various temperatures. Through the Charpy V-notch impact test and hardness (HRC) measurement, conclusions are drawn about the steel properties after the completion of the heat treatment cycles. Furthermore, the fracture surface of the specimens is examined under an optical microscope. It can be seen that after cryogenic treatment the toughness is somewhat improved but with reduced hardness, compared to conventional heat treatment. Also, the steel cryogenic treatment has a less brittle behavior. Moreover, secondary hardening is observed during tempering and cryogenic contributes to the increase in hardness even before tempering.	en
heal.advisorName	Μανωλάκος, Δημήτρης	el
heal.advisorName	Manolakos, Dimitris	en
heal.committeeMemberName	Βοσνιάκος, Γεώργιος - Χριστόφορος	el
heal.committeeMemberName	Μαρκόπουλος, Άγγελος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Τεχνολογίας των Κατεργασιών. Εργαστήριο Κατεργασιών των Υλικών (Μηχανουργικό και Μηχανολογικό Εργοστάσιο)	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	105 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false